数控机床的进给传动系统概述.ppt

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1、数控机床结构与故障检修StructureandmaintenanceofNC项目4：数控机床的进给传动系统TheFeedDriveSystemofNC目录CONTENTS齿轮传动副数控机床用丝杠螺母传动副数控机床进给传动系统概述一二三四齿轮齿条副与双导程蜗杆副传动五数控机床导轨数控机床的进给传动系统常用伺服进给系统来实现。伺服进给系统的作用是根据数控系统发出的指令信息，进行放大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工件的移动轨迹和坐标位置。一个典型的数控机床闭环控制进给系统通常由位置比较、放大元件、驱动单元、机械传动装置和检测反馈元件组

2、成。进给传动系统课程导引进给传动系统课程导引图4-1　数控工作台传动系统的机械结构图1—直流伺服电动机　2—滑块联轴器　3—滚珠丝杠　4—左螺母5—键　6—半圆垫片　7—右螺母　8—螺母座4.1.1　对进给传动系统的要求为确保数控机床进给系统的传动精度和工作平稳性等，在设计机械传动装置时，应符合如下要求：1）运动件的摩擦阻力小和动、静摩擦力之差小，以使数控机床进给系统获得较高的快速响应性能和运动精度。2）转动惯量小，以减少对伺服机构的起动和制动特性的影响。如减小旋转零件的直径和质量。3）进给传动装置有高的传动精度与定位精度，对采用步进电动机驱动的开环控制系统尤其如此。

3、消除传动间隙，减小反向误差，减小运动部件如蜗杆副的啮合侧隙对传动、定位精度的影响，如采用双导程蜗杆蜗轮或预紧。进给传动系统4.1概述4）工作进给调速范围宽，可达3～6000mm/min(调速范围1∶2000)；在精密定位，伺服系统的低速趋近速度达0.1mm/min；快速移动速度应高达15m/min。5）提高传动刚度。预紧及加大轮廓尺寸均是方法。6）稳定性好、寿命长。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。进给传动系统4.1概述4.1.2　联轴器联轴器是用来联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，被联接的两轴不能

4、分离，只有停机后，将联轴器拆开，两轴才能脱开。目前联轴器的类型繁多，有液压式、电磁式和机械式；而机械式联轴器是应用最广泛的一种，它借助于机械构件相互间的机械作用力来传递转矩，大致可作如下划分：进给传动系统4.1概述机械式联轴器刚性弹性固定式——套筒、凸缘、夹壳联轴器等可移式——齿式、滑块及万向联轴器等金属弹性件——簧片、膜片及波纹管联轴器等非金属弹性件——轮胎、橡胶金属环、橡胶块联轴器等1.套筒联轴器套筒联轴器由联接两轴轴端的套筒和联接套筒与轴的联接件组成。轴端直径d≤80mm时套筒材料为35或45制造，＞80mm时套筒材料为强度较高的铸铁。构造简单、径向尺寸小，但要

5、求被联接两轴同轴度高且装拆困难。进给传动系统4.1概述图4-2　套筒联轴器a)键联接　b)锥销联接　c)十字滑块联轴节2.凸缘联轴器凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器分别与两轴连接，然后用螺栓将两个半联轴器连成一体以传递动力和扭矩。进给传动系统4.1概述图4-3　凸缘式联轴器凸缘联轴器材料可采用HT250或碳钢，重载时或要求圆周线速度大于30m/s时应用铸钢或锻钢。构造简单、成本低、可传递较大转矩，但对两轴同轴度要求高，如不能达到要求会产生附加载荷。进给传动系统4.1概述3.弹性联轴器进给传动系统4.1概述图4-4　直接联接电动机轴和丝杠的弹性联轴器无键联接；依靠弹

6、性钢片组对角联接传递转矩。4.安全联轴器防止过载造成整个运动传动机构零件损坏。进给传动系统4.1概述图4-5　安全联轴器工作原理TND360型数控车床的安全联轴器进给传动系统4.1概述图4-6　TND360型数控车床的纵向滑板的传动系统图1—旋转变压器和测速发电机10—滚珠丝杠2—直流伺服电动机11—垫圈3—锥环12、13、14—滚针轴承4、6—半联轴器15—堵头5—滑环16—压紧螺钉7—钢片17—压紧外环8—碟形弹簧18—压紧内环9—套19—压紧套进给传动系统在数控机床进给伺服系统中，齿轮传动副被广泛应用将执行元件输出的高转速、低转矩转换成被控对象所需的低转速、大转

7、矩的场合。而数控机床进给系统工作时经常处于自动变向状态，齿轮副的侧隙会造成反向时丢失指令脉冲，从而影响加工精度，所以必须采取措施消除齿轮传动间隙。4.2齿轮传动副1.直齿圆柱齿轮副消除间隙的方法（1）偏心轴调整法如图4-7所示为偏心轴套式调整间隙结构，电机装在偏心轴套2上，可以通过偏心轴套2调整齿轮1和齿轮3之间的中心距来消除齿轮传动副的齿侧间隙。进给传动系统4.2齿轮传动副图4-7　偏心轴套式调整间隙机构1、3—齿轮　2—偏心轴套（2）锥度调整法如图4-8所示为用一个带有锥度的齿轮来消除间隙的结构。一对啮合着的圆柱齿轮，若其节圆沿齿厚方向制成较小锥