数控机床结构及维修-第4章数控机床的进给传动系统ppt课件.ppt

《数控机床结构及维修-第4章数控机床的进给传动系统ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章数控机床的进给传动系统10/3/20211第四章数控机床的进给传动系统4.1概述4.2滚珠丝杠螺母副4.3导轨滑块副4.4静压蜗杆—蜗轮齿条传动4.5预加载荷双齿轮齿条4.6直线电动机传动4.7进给传动系统常见故障诊断及维修10/3/20212为确保数控机床进给系统的传动精度和工作平稳性等，对机械传动装置提出如下要求：(1)减少摩擦阻力；(2)减少运动惯量；(3)高的传动精度与定位精度；(4)宽的进给调速范围；(5)无间隙传动；(6)响应速度要快;(7)稳定性好、寿命长;(8)使用维护方便。4.1概述10/

2、3/202134.2滚珠丝杠螺母副4.2.1滚珠丝杠螺母副概述滚珠丝杠螺母副（简称滚珠丝杠副）是一种在丝杠与螺母间装有滚珠作为中间传动元件的丝杠副，是直线运动与回转运动能相互转换的传动装置。当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动，因而迫使螺母(或丝杠)轴向移动。与传统丝杠相比，滚珠丝杠螺母副具有高传动精度、高效率、高刚度、可预紧、运动平稳、寿命长、低噪音等优点。10/3/202144.2.2滚珠丝杠副的循环方式常用的循环方式有外循环与内循环两种。（1）外循环滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环

3、。端部导流方式如图4.1(a)所示。其特点为螺母外径小，可进行微型设计，无噪音高速传送。管循环式如图4.1(b)所示。其特点为规格（轴径、导程）的应用范围广。端盖式如图4.1(c)所示。其特点为适合导程大的应用场合，滚珠循环部的构造复杂，缺乏广泛适用性。（2）内循环滚珠在循环过程中，始终与丝杠保持接触的称为内循环（图4.2）10/3/202154.2.3滚珠丝杠副的预紧滚珠丝杠副预紧的目的是为了消除丝杠与螺母之间的间隙和施加预紧力，以保证滚珠丝杠反向传动精度和轴向刚度。在数控机床进给系统中使用的滚珠丝杠螺母副的预

4、紧方法有修磨垫片厚度、锁紧双螺母消隙、齿差式调整方法等。广泛采用的是双螺母结构消隙。（1）双螺母预紧（D预紧）如图4.3（a）所示。（2）弹簧式双螺母预紧（J预紧）如图4.3（b）所示。（3）偏移预紧（Z预紧）如图4.3（c）所示。（4）超规滚珠预紧（P预紧）如图4.3（d）所示。10/3/202164.2.4滚珠丝杠副的应用（一）滚珠丝杠副的支承安装方式对滚珠丝杠副承载能力、刚性及最高转速有很大影响。滚珠丝杠螺母副在安装时应满足以下要求：（1）滚珠丝杠螺母副相对工作台不能有轴向窜动。（2）螺母座孔中心应与丝杠安

5、装轴线同心。（3）滚珠丝杠螺母副中心线应平行于相应的导轨。（4）能方便地进行间隙调整、预紧和预拉伸。常见安装方式有以下四种情况:(1)固定—自由图4.6（a）适用于低转速，中精度，短轴向丝杠。(2)两端支承图4.6（b）适用于中等转速，中精度。(3)固定—支承图4.6（c）适用于中等转速、高精度。(4)固定—固定图4.6（d）适用于高转速、高精度。10/3/20217（二）滚珠丝杠副的选择方法选用要点：应该根据机床的精度要求来选用滚珠丝杠副的精度，根据机床的载荷来选定丝杠的直径，并且要验算丝杠扭转刚度、压曲刚度、

6、临界转速与工作寿命等。精度等级的选择：滚珠丝杠副的精度将直接影响数控机床各坐标轴的定位精度。普通精度的数控机床，一般可选用D级，精密级数控机床选用C级精度的滚珠丝杠副。10/3/20218（三）滚珠丝杠副的验算当有关结构参数选定后，还应根据有关规范进行扭转刚度、临界转速和寿命的验算校核。图4.7为某公司提供的滚珠丝杠副的计算流程。（1）刚度验算刚度验算就是校验丝杠在额定轴向(扭转)载荷作用下，执行件的失动量。（2）临界转速验算应校核丝杠轴的转速与丝杠自身的自振频率是否接近，如果很接近，会导致强迫共振，影响机床正常

7、工作。应根据有关计算公式进行的校核。（3）寿命验算滚珠丝杠副的寿命，主要是指疲劳寿命。10/3/20219（四）制动装置目前常见的有机械式和电气式两种。电气方式制动是采用电磁制动器，而且这种制动器就做在电机内部。图4.8为FANUC公司伺服电机带制动器的示意图。如图4.9所示为数控卧式铣镗床主轴箱进给丝杠示意图。10/3/202110（五）滚珠丝杠副的润滑及防护装置润滑方式主要有润滑脂和润滑油两种。润滑脂的给脂量一般是螺母内部空间容积的1/3，某些生产厂家在装配时螺母内部已加注润滑脂。而润滑油的给油量随行程、润滑

8、油的种类、使用条件等的不同而不同。10/3/2021114.2.5滚珠丝杠副的发展趋势高速加工用的进给滚珠丝杠要采取改进措施:(1)加大丝杠的导程和增加螺纹的头数;(2)将实心丝杠改为空心的;(3)减少热影响;(4)采用滚珠丝杠固定。10/3/2021124.3.1数控机床对导轨滑块副的要求(1)导向精度高。导向精度是指机床的运动部件沿导轨运动的轨迹与机床的相关基准面的相