数控机床的进给传动系统解析.ppt

第二节 数控机床的进给传动系统 一、对进给传动机构的要求 进给系统机电关系如图所示。 第二节 进给传动机构 数控机床进给系统的机电部件主要有伺服电动机及检测元件、联轴节、减速机构(齿轮副和带轮)、滚珠丝杠螺母副(或齿轮齿条副)、丝杠轴承、运动部件(工作台、主轴箱、滑座、横梁和立柱等)。图 所示是一个典型的半闭环的，没有减速机构的进给系统的机械结构示意图。 第三节　数控机床的进给传动系统 滚珠丝杠螺母副结构因为在丝杠和螺母的圆弧螺旋槽之间装有滚珠作为传动元件，因而摩擦系数小，传动效率可达90％～95％，动、静摩擦系数相差小，在施加预紧后，轴向刚度好，传动平稳，无间隙，不易产生爬行，随动精度和定位精度都较高，是目前数控机床进给系统最常用的机械结构之一 第二节 进给传动机构 滚珠丝杠螺母副的特点: 1）传动效率高 2）给予适当预紧 3)运动平稳，无爬行现象，传动精度高 4）有可逆性 5)磨损小，使用寿命长 缺点 制造工艺复杂 不能自锁 二、滚珠丝杆螺母副的循环方式 目前国内、外生产的滚珠丝杠副，可分为内循环及外循环两类： 1.外循环 外循环方式则在循环过程中滚珠与丝杠脱离接触，制造相对容易些，刚性差，噪音大，易磨损 2.内循环 内循环方式指在循环过程中滚珠始终保持和丝杠接触。这种方式结构紧凑，但要求制造精度较高。 第二节 进给传动机构 外循环式 第二节 进给传动机构 内循环滚珠丝杠副 在螺母外侧孔中装有接通相邻滚道的反向器，以迫使滚珠翻越丝杠的齿顶而进入相邻滚道。 滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法 1.垫片调隙式 调整垫片厚度可通过改变两个螺母间位移消除传动副的轴向间隙。它的结构简单、可靠性好、刚度高、装卸方便，但调整比较困难。 滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法 2.螺纹调隙式 通过转动螺母改变两个螺母间位移来消除传动副的轴向间隙。 优点：调整方便，在出现磨损后还可以随时进行补充调整。 缺点：轴向尺寸较长，会增加丝杠螺纹部分的长度。 滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法 3.齿差调隙式 在两个螺母1、5的端面法兰上分别加工出外齿Z1和Z2，并各自装入对应的内齿圈6中。内齿圈通过螺钉固定在螺母外的套筒3端面。通常两个外齿轮相差1齿(如Z1=100，Z2=99)。当调整间隙时，将两个外齿轮从内齿圈中抽出并相对内齿圈分别同向转动一个齿，然后插回原内齿圈中。此时，两个螺母间产生的相对位移为： 式中，P为丝杠的螺距。当P=10mm时，间隙的调整量为0.001mm。由此可见，此方法可实现精密微调，预紧可靠，不会发生松动。虽然结构复杂，但仍然得到广泛应用。 第二节 进给传动机构 滚珠丝杆的支承与制动 1)支承方式 ①一端装推力轴承 ②一端装推力轴承，另一端装深沟球轴承 ③两端装推力轴承 ④二端装推力轴承及深沟球轴承 滚珠丝杠的支撑方式 第二节 进给传动机构 滚珠丝杠的防护 (1)支撑轴承的定期检查。应定期检查丝杠与床身的连接是否有松动以及支撑轴承是否损坏等。如有以上问题，要及时紧固松动部位并更换支撑轴承。 (2)滚珠丝杠副的润滑和密封。滚珠丝杠副也可用润滑剂来提高耐磨性及传动效率。润滑剂可分润滑油及润滑脂两大类。润滑油为一般机油、90～180号透平油或140号主轴油。润滑脂可采用锂基油脂。润滑油经过壳体上的油孔注入螺母的空间内，而润滑脂则加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内。 复习思考题 7.9 试述主轴定向的原理及定向的方式。 7.10 对进给伺服系统的基本要求是什么? 7.11 滚珠丝杠螺母副的工作原理及特点是什么?何为内循环和外循环方式? 7.12 丝杠支承有哪几种?特点是什么?各适用于什么情况下? 7.13 滚珠丝杠副精度选择的原则是什么? 7.14 试述滚珠丝杠螺母副消除问隙及预加载荷的由法。 7.15 试述静压蜗杆蜗母条传动副工作原理。 7.16 何谓分度工作台和数控转台?试举例说明， 7.17 何谓塑料滑动导轨？何谓滚动导轨?各有何特点? 7.18 滑动导轨按截面形状可分为哪几种？分析其结构特点和使用场合。 * 图7-29 进给系统机电关系图 典型进给系统 典型的数控机床进给传动系统通常是由比较、放大原件、驱动单元、机械传动装置和检测反馈原 件等部分组成，其中机械传动装置是位置控制环中一个重要环节。 丝杆螺母副是中间传动机构 滚珠丝杆螺母