数控机床进给系统典型故障的分析与探讨.pdf

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1、第1期机械设计与制造2010年1月MachineryDesign&Manufacturel73文章编号：1001—3997(2010)叭一0173—02数控机床进给系统典型故障的分析与探讨胡荣丽林昌华魏书华。(重庆工学院，重庆400050)DiscussionandanalysisoftypicalfaultforfeedsystemofNCmachinetoolHURong—li一。LINChang—hua，WEIShu—hua(ChongQingInstituteofTechnology，Cho

2、ngqing400050，China)【摘要】伺服进给系统是数控机床的关键组成部分，对进给系统出现的误差和爬行现象进行了分析与探讨，能够较好地解决实际中出现的同类问题。关键词：进给系统；重复定位精度；漂移；爬行【Abstract】hanalysisesthereasonsoftheeFrorsandcreepingproblemsinthefeedingservosystemwhichisthekeypartofNCMachineTool，andintroducessomewaystotheProb

3、lemsthatcartservesimilarproblemsinthereality．Keywords：Feedsystem；Repeatlocationprecision；Drift；Creeping中图分类号：TH12，TG596文献标识码：A误差。这里，在进给系统的设计中，我们首先采用了传统的深沟球1前言轴承+推力轴承的组合轴承支承，导轨为普通的V一平滑动导轨，伺服进给系统是数控机床的关键组成部分，一般由数控系表面贴塑，如图2所示。但调试时我们发现虽然数控系统的分辨统、电器驱动部件和执行部

4、件组成。随着现代数控机床高速、高效率已达到0．001mm，但工作台的重复定位精度仍然较差，为±率、高精度的发展，目前进给系统最大的加速度可达1-3m／s，最O．Olmm，与预期值相差较远。并且随着机床使用时间的增加，其快的进给速度高达120m／min，因而对机床进给传动装置的设计重复定位精度越来越差，由此判断，其误差的来源主要是由机械要求也越来越高。现以我院研制的TM8315数控磨床为例，来具传动装置引起的。分析丝杠支承的结构形式知，这种深沟球轴承+体说明我们在设计生产过程中是如何排除重复定位精度超

5、差、漂推力轴承的组合设计，虽能承受一定的径向载荷和较大的轴向载移和爬行的误差，来保证机床加工质量的稳定性和一致性的。荷，但推力轴承的支承隔套的加工精度往往达不到设计的要求，2进给系统的组成及其工作原理是个主要的误差来源，以及推力轴承自身的精度直接影响了丝杠伺服进给系统主要由以下几部分组成：伺服系统、联轴器、滚的装配精度。根据这样的分析，我们对进给系统的基础精度进行珠丝杠、螺母以及轴承、支架等，如图1所示。这里采用的是三菱了检测，在检测丝杠端的轴向窜动时发现其始终有间隙，这是影MITSUBISHIE6

6、0数控系统，半闭环控制，检测元件脉冲编码器置响滑体重复定位精度的主要原因。同时随着机床工作时间的加于伺服电机的尾部，只对电机的旋转进行角度检测，而机械传动长，其重复定位精度越来越差，经分析，这主要是由于内应力释放装置的误差及反向间隙等同检测元件的误差一起限制了位置控和地基发生变化从而引起导轨几何精度发生了改变，当两根导轨制精度。因此，机械传动装置的刚性、摩擦阻尼特性以及间隙等因不平行时，将直接影响到滑体与导轨接触精度，必然导致滑体和素是影响精度的重要因素。导轨的各配合面间隙不均匀。导轨面的可靠性、重

7、复性差等问题反映到定位精度上就表现为重复定位精度超差。图1伺服进给系统的组成原理图3误差产生的原因及解决办法v—平滑动导轨深沟球轴承推力轴承滚珠丝杆支承隔套锁紧螺母3．1重复定位精度超差图2改进前的进给系统图重复定位精度是数控机床的运动部件在数控系统控制下运随着数控机床的发展，相应的功能部件也有了很大的提高。动所能达到的位置精度，是数控机床有别于其他普通机床的一项日本NSK公司推出的高精密角面接触丝杠支承轴承与线性滚动重要精度，一般来讲，就是指机床把刀具的刀尖定位到程序中目直线导轨为机床重复定位精度

8、的提高提供了可能。其高精密角面标点的准确程度，它直接决定了工件在自动化批量生产中的尺寸接触止推轴承采用60。的高接触角以及铸造的尼龙罩，可以得到精度。机床定位精度用误差表示，包括机械传动误差和控制系统较大的滚珠余角，因而获得较大的轴向刚性。由于轴承是不可分★来稿日期：2009—03—18174胡荣丽等：数控机床进给系统典型故障的分析与探讨第1期离的，不需预负荷调整，其支承面也经过精确研磨，可以根据需要电机输出扭矩的不匹配所致。后研究电机特l生所知，施加在电机轴直接选择