2016数控机床操作与维护技术基础——基本常识（高教版 李桂云编）电子教案：2.6 数控机床进给传动系统的结构.docVIP

《数控机床操作与维护技术基础——基本常识》电子教案（8） 第二章 数控机床的机械结构 课题编号 2-06 课题名称 数控机床进给传动系统的结构 教材版本 《数控机床操作与维护技术基础——基本常识》 高等教育出版社 李桂云 苏伟 主编 教学目标 知识目标 明确导轨的基本要求、润滑和防护； 掌握滚动、滑动、静压导轨的特点与应用。 能力目标 滚动、滑动、静压导轨分类与比较； 掌握滑动导轨间隙调整方法。 素质目标 能够正确选择数控机床导轨； 掌握滑动导轨间隙调整方法。 教学重点 滚动、滑动、静压导轨分类与比较 难点分析 滑动导轨间隙调整方法 教学设计 思路 对比讲授、联系实际、举例说明等方法适时运用 教学资源 各类导轨图片、滑动导轨间隙调整图片 教学安排 2课时。复习、引课5 分钟，讲授80分钟，单元小结5分钟 教学过程 教学内容 教学方法 与手段 复习旧课 导入新课 新课内容 单元小结 作业布置 1、滚珠丝杠副的几何尺寸、标注与防护； 2、圆柱、圆锥齿轮传动间隙的调整； 3、蜗杆蜗轮间隙的调整。 上次课我们讲述了进给系统中滚珠丝杠的参数与标注及传动齿轮间隙的消除机构，在传动系统中导轨对数控机床的加工精度等指标也有很大的影响，今天我们来研究这一问题。 2．3 数控机床进给传动系统的结构 四、 导轨 （一）、导轨的基本要求 1．导向精度高。 2．耐磨性好。 3．高刚度。 4．结构简单、工艺性好，排屑方便。 （二）、导轨的基本类型和特点 按导轨运动轨迹分为直线导轨和圆周导轨；按导轨接合面的摩擦状态分为滚动导轨、滑动导轨和静压导轨。 1．滚动导轨 （1）滚动导轨特点：摩擦系数小、运动精度高、精度保持性好、定位准确。缺点是结构复杂、制造困难、成本较高。 （2）滚动导轨的结构型式 滚动导轨按滚动体的形状分为滚珠导轨、滚柱导轨、滚针导轨、滚动导轨块和直线滚动导轨。 滚动导轨的结构型式比较如表所示。 类型 滚动体 特点 应用 滚珠导轨 滚珠 结构紧凑、制造容易、成本较低，但接触面积小、刚度低，承载能力较小 适用于运动部件重量和切削力都不大的机床 滚柱导轨 滚柱 承载能力和刚度比滚珠导轨大 适用于载荷较大的机床，应用广泛 滚针导轨 滚针 与滚柱导轨相比，尺寸小、结构紧凑，承载能力大 适用于尺寸受限制的导轨 滚动导轨块 导轨块 制造精度很高，安装调整非常方便，刚度高、承载能力大 广泛用于各类数控机床和加工中心 直线滚动导轨 滑块（内有四组滚柱或滚珠） 摩擦系数小、精度高、安装维修方便，刚度高、承载能力大 数控机床和加工中心上得到广泛应用 2．滑动导轨 （1）特点：结构简单、成本低、刚度大、抗振性好。 （2）滑动导轨的结构 滑动导轨常用的截面形状有矩形、三角形和燕尾形。 矩形导轨承载能力大，制造简单，水平方向和垂直方向上的精度互不影响。侧面间隙不能自动补偿，必须设置间隙调整机构。 三角形导轨同时控制水平方向和垂直方向的导向精度，在载荷作用下能自行消除间隙，导向精度较其它导轨高。 燕尾形导轨的结构紧凑、尺寸小，能承受翻转力矩，但摩擦阻力较大。 直线运动导轨一般由两条导轨组成。数控机床上滑动导轨的形状主要为三角形与矩形组合或矩形与矩形组合两种形式，只有少部分结构采用燕尾型导轨。 （3）滑动导轨的材料 滑动导轨的材料主要有铸铁和塑料/金属导轨两种。数控机床上广泛使用塑料导轨。 （4）滑动导轨的间隙调整 ①水平方向间隙调整方法：一般靠下压板来调整间隙。 三种方法比较如表所示。 方法 结构 特点 刮研接触面法 修刮压板与下导轨面接触面 调整麻烦，必须多次刮研 垫片调整法 压板与接合面之间采用垫片，修磨垫片厚度以调整间隙 调整方便 镶条调整法 改变镶条的位置来控制底面间隙 调整方便，但刚度稍差 ②侧向间隙的调整方法：常采用平镶条和斜镶条两种方法。 方法 结构 特点 平镶条 用侧面螺钉调节平镶条的侧面间隙 制造容易，间隙调整比较麻烦 斜镶条 调整时只要拧动它的端部调节螺钉使斜镶条作轴向移动 调整方便，使用可靠但制造困难，应用较为广泛 3．静压导轨 静压导轨是在运动导轨表面开设油腔，通入压力油，形成压力油膜，浮起运动导轨。工作时，油腔中的油压随外载荷的变化自动调整，保证导轨面间的纯液体摩擦。静压导轨的基本形式有开式静压导轨和闭式静压导轨两种。 结构形式 原理 特点 应用 开式静压导轨 油液从油箱→油泵→过滤器→节流阀→运动导轨与床身导轨形成的油腔→运动导轨浮起 只能承受垂直方向的载荷 只能用于颠覆力矩较小的机床 闭式静压导轨 能承受各方向载荷，结构复杂 用于颠覆力矩较大的机床 数控机床上常用闭式静压导轨。静压导轨摩擦系数极小（约为0.0005），导轨不会磨损，油液有吸振作用，但供油系统复杂。主要用于重型、大型机床