数控机床的进给传动系统

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1、典型机电产品构造第三章数控机床的进给传动系统第一章数控机床概述第一节概述第二节齿轮传动副第三节数控机床用丝杠传动副第四节齿轮齿条副与双导程蜗杆副传动第五节静压蜗杆—蜗轮条与直线电机第六节机床导轨第四章数控机床的进给传动系统数控机床的进给传动系统常用伺服进给系统来工作。伺服进给系统的作用是根据数控系统传来的指令信息，进行放大以后控制执行部件的运动，不仅控制进给运动的速度，同时还要精确控制刀具相对于工件的移动位置和轨迹。因此，数控机床进给系统，尤其是轮廓控制系统，必须对进给运动的位置和运动的速度两方面同时实现自动

2、控制。数控机床进给系统的设计要求除了具有较高的定位精度之外，还应具有良好的动态响应特性，系统跟踪指令信号的响应要快，稳定性要好。一个典型的数控机床闭环控制的进给系统组成：位置比较、放大元件、驱动单元、机械传动装置和检测反馈元件等几部分。机械传动装置：是指将驱动源旋运动变为工作台直线运动的整个机械传动链，包括减速装置、丝杠螺母副等中间传动机构。第四章数控机床的进给传动系统第一节概述一、数控机床对进给传动系统的要求1．减少摩擦阻力为了提高数控机床进给系统的快速响应性能和运动精度，必须减小运动件的摩擦阻力和动、静摩

3、擦力之差。在数控机床进给系统中，普遍采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副，滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。第四章数控机床的进给传动系统2．减少运动惯量运动部件的惯量对伺服机构的启动和制动特性都有影响，尤其是处于高速运转的零、部件，其惯量的影响更大。因此，在满足部件强度和刚度的前提下，尽可能减小运动部件的质量、减小旋转零件的直径和质量，以减小运动部件的惯量。第四章数控机床的进给传动系统3．高的传动精度与定位精度数控机床的进给传动装置的传动精度和定位精度对零件的加工精度起着关键性的作用。传动精度和定位精度是数控机床最

4、重要，也是最具有该类机床特征的指标，无论对点位、直线控制系统，还是轮廓控制，该项精度都很重要。设计中，通过在进给传动链中加入减速齿轮，以减小脉冲当量(即伺服系统接收一个指令脉冲驱动工作台移动的距离)，预紧传动滚珠丝杠，消除齿轮、蜗轮等传动件的间隙等办法，可达到提高传动精度和定位精度的目的。第四章数控机床的进给传动系统4．宽的进给调速范围伺服进给系统在承担全部工作负载的条件下，应具有很宽的调速范围，以适应各工件材料、尺寸和刀具等变化的需要，工作进给速度范围可达3～6000mm／min(调速范围1：2000)。为

5、了完成精密定位，伺服系统的低速趋近速度达0.1mm／min；为了缩短辅助时间，提高加工效率，快速移动速度应高达15m／min。在多坐标联动的数控机床上，合成速度维持常数，是保证表面粗糙度要求的重要条件；为保证较高的轮廓精度，各坐标方向的运动速度也要配合适当，这是对数控系统和伺服进给系统提出的共同要求。第四章数控机床的进给传动系统5．响应速度要快所谓快响应特性是指进给系统对指令输入信号的响应速度及瞬态过程结束的迅速程度，即跟踪指令信号的响应要快；定位速度和轮廓切削进给速度要满足要求；工作台应能在规定的速度范围内

6、灵敏而精确地跟踪指令，进行单步或连续移动，在运行时不出现丢步或多步现象。进给系统响应速度的大小不仅影响机床的加工效率，而且影响加工精度。设计中应使机床工作台及其传动机构的刚度、间隙、摩擦以及转动惯量尽可能达到最佳值，以提高伺服进给系统的快速响应性。第四章数控机床的进给传动系统6．无间隙传动进给系统的传动间隙一般指反向间隙，即反向死区误差，它存在于整个传动链的各传动副中，直接影响数控机床的加工精度。因此，应尽量消除传动间隙，减小反向死区误差。设计中可采用消除间隙的联轴节及有消除间隙措施的传动副等方法。第四章数控

7、机床的进给传动系统7．稳定性好、寿命长稳定性是伺服进给系统能够正常工作的最基本的条件，特别是在低速进给情况下不产生爬行，并能适应外加负载的变化而不发生共振。稳定性与系统的惯性、刚性、阻尼及增益等都有关系，适当选择各项参数，并能达到最佳的工作性能，是伺服系统设计的目标。第四章数控机床的进给传动系统所谓进给系统的寿命，主要指其保持数控机床传动精度和定位精度的时间长短，即各传动部件保持其原来制造精度的能力。组成进给机构的各传动部件应选择合适的材料及合理的加工工艺与热处理方法，对于滚珠丝杠及传动齿轮，必须具有一定的耐

8、磨性和适宜的润滑方式，以延长其寿命。第四章数控机床的进给传动系统8．使用维护方便数控机床属高精度自动控制机床，主要用于单件、中小批量、高精度及复杂的生产加工，机床的开机率相应就高，因而进给系统的结构设计应便于维护和保养，最大限度地减小维修工作量，以提高机床的利用率。第四章数控机床的进给传动系统二、联轴器联轴器是用来连接进给机构的两根轴使之一起回转，以传递转矩和运动的一种装置。机器运转时，被连接的两轴