《数控机床进给系统》PPT课件

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1、2.3CNC机床进给系统2.3.1数控机床对进给系统的要求1.进给传动系统的作用和要求接受数控系统发出的进给脉冲，经放大和转换后驱动执行元件实现预期的成形运动。进给传动系统承担了数控机床各直线坐标轴、回转坐标轴的定位，和切削进给系统的传动精度、灵敏度和稳定性，它直接影响被加工件的最后轮廓精度和加工精度。1）作用12）要求为此，数控机床的进给传动系统必须满足下列要求：（1）减少运动部件的摩擦阻力小；（2）提高传动精度和刚度；（3）运动部件惯量小；3）方法与措施（1）变滑动丝杠为滚珠丝杠；（2）使用滚动导轨、贴塑导轨、静压导轨；（3）减少传动间隙，对丝杠、支承进行预紧；（4）传动件结构合理

2、化，减少尺寸，降低惯量；22.进给传动系统的基本形式直线和圆周进给运动两类。直线进给运动实现方法：滚珠丝杠螺母副、齿轮齿条副、直线电机；圆周进给运动实现方法：齿轮副、蜗轮蜗杆副；2）根据驱动电机又分为：(1)步进电机伺服进给系统；(2)直流电机伺服进给系统；(3)交流电机伺服进给系统；(4)直线电机伺服进给系统；1）按进给运动分：3(1)有较高的工作精度；(2)响应速度快；(3)调速范围宽；(4)稳定性好；(5)可靠性高；3.进给传动的组成部件及其要求(1)运动部件；(如工作台、导轨、横梁、立柱等)(2)伺服电动机；(3)检测元件；(4)联轴节；(5)丝杠轴承；(6)滚珠丝杠螺母副(或齿轮齿条

3、副)；(7)减速机构(齿轮副和带轮)；1）进给传动系统的主要机电部件有：2）对进给传动部件的要求：4伺服电机支承轴承丝杠滚珠丝杠螺母3）半闭环进给伺服传动系统组成54.进给直线电机结构简介1）特点：(1)完全取消旋转运动变为直线运动的转换；(2)机械传动机构大大简化，实现“零传动”；(3)进给速度大，可达100m/min，10m/s2；(4)进给系统精度高、刚度大、响应快、稳定性好；(5)电动机cos低，抗干扰要求高，需要防磁和散热措施。62）直线电机结构：1－光栅2－转子3－定子7工作台床身直线电机结构8工作台床身直线电机结构92.3.2滚珠丝杠螺母副作用：将回转运动转换为直线运动；用途

4、：各类中小型数控机床的直线进给；丝杠螺母双螺母10滚珠丝杠螺母副111)摩擦力小，传动效率高（0.9～0.96）；2)传动灵敏，运动平稳，低速时无爬行；3)磨损小，精度保持性好，寿命长；经预紧可消除轴向间隙，无反向空行程，轴向刚度高；1.滚珠丝杠螺母副的传动特点传动有可逆性，不能实现自锁，立式时需要制动装置和超程保护；6)制造工艺复杂，成本高；7)尺寸不能太大，不适应于长行程和大型机床；12按螺旋滚道法向截面形状分:单圆弧型和双圆弧型按滚珠循环方式分:内循环式和外循环式按消除轴向间隙和调整预紧方式分:垫片预紧式、螺纹预紧式和齿差预紧式按用途分:定位滚珠丝杠副(P类)、传动滚珠丝杠副(T类)2.

5、滚珠丝杠螺母副的结构及其特点数控机床进给运动采用P类。13反向器反向器内循环滚珠螺母结构特点：滚珠在循环过程中始终与丝杠接触，易卡珠14外循环滚珠螺母结构特点：滚珠经回珠管外滚道作循环，有部分时间与丝杠脱离接触。插管式回珠管插管式回珠管丝杠滚珠螺母回珠管153.滚珠丝杠螺母副的预紧和间隙的调整轴向间隙：通常是指丝杠和螺母无相对转动时，丝杠和螺母之间的最大轴向窜动量。除了结构本身所有的游隙之外，还包括施加轴向载荷后产生弹性变形所造成的轴向窜动量1)原则：预加载荷能有效减小弹性变形带来的轴向位移为限度。预紧是指配合在过盈的条件下工作，把弹性变形量控制在最小限度16消隙方法比较灵活，维护简单，但预紧

6、时，必须注意：a)螺母预紧力也不宜过大、过小；b)应该特别注意减小丝杠安装部分和驱动部分的间隙。双螺母预紧：双螺母预紧常用有以下三种方法：垫片调隙式；螺纹调隙式；齿差调隙式。2)方法：17通过调整垫片的厚度使左、右螺母产生轴向位移，就可达到消除间隙和产生预紧力的作用简单、刚性好、装卸方便、可靠调整困难，调整精度不高(1)双螺母垫片预紧方式18用键限制螺母在螺母座内的转动。调整时，拧动圆螺母将螺母沿轴向移动一定距离，在消除间隙之后用圆螺母将其锁紧。简单紧凑，调整方便，但调整精度较差，且易于松动(2)双螺母螺纹预紧方式19(3)双螺母齿差预紧方式螺母1和2的凸缘上各制有一个圆柱外齿轮，两个齿轮的齿

7、数相差一个齿，两个内齿圈3和4与外齿轮齿数分别相同，并用预紧螺钉和销钉固定在螺母座的两端。20(3)双螺母齿差预紧方式调整时先将内齿圈取下，根据间隙的大小调整两个螺母1、2分别向相同的方向转过一个或多个齿，使两个螺母在轴向移近了相应的距离达到调整间隙和预紧的目地。214.滚珠丝杠螺母副的安装滚珠丝杠主要承受轴向载荷，它的径向载荷主要是卧式丝杠的自重。1)支承轴承组合向心球轴承＋圆锥滚子轴承；双向推