數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)PPT課件

1、5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 5. 2. 1數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求與特點(diǎn) 1.數(shù)控機(jī)床對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 (1)寬調(diào)速、無級(jí)變速 (2)高剛度、低噪聲 (3)高抗震性、高熱穩(wěn)定性 2.數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) (1)較高的主軸轉(zhuǎn)速和較寬的調(diào)速范圍。 (2)較大的剛度和較高的精度。 (3)良好的抗震性和熱穩(wěn)定性。 (4)良好的適用性。上一頁下一頁返回第1頁/共61頁5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 5. 2. 2主傳動(dòng)的變速方式 1.具有變速齒輪的主傳動(dòng) 如圖5一7所示具有變速齒輪的主傳動(dòng)，一般大、中型數(shù)控機(jī)床多采用這種方式。它通過幾對(duì)齒輪降速，擴(kuò)大了輸出扭矩，確保低速時(shí)的輸出扭矩特性的要求。有一

2、部分小型數(shù)控機(jī)床也采用這種傳動(dòng)方式，以獲得強(qiáng)力切削時(shí)所需要的扭矩?；讫X輪的移位大都采用液壓撥叉或直接由液壓油缸帶動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)。上一頁下一頁返回第2頁/共61頁5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 2.通過帶傳動(dòng)的主傳動(dòng) 如圖5 -8所示為通過帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)，這種方式主要應(yīng)用在小型數(shù)控機(jī)床上，可克服齒輪傳動(dòng)時(shí)引起振動(dòng)和噪聲的缺點(diǎn)，但它只能適用于低扭矩特性要求。 數(shù)控機(jī)床上采用的帶傳動(dòng)通常是同步齒形帶傳動(dòng)，如圖5一9所示。它是綜合了帶、鏈傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)的新型傳動(dòng)方式，主要特點(diǎn)有: 傳動(dòng)效率高，可達(dá)98%以上 無滑動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確 傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小 使用范圍較廣，速度可達(dá)50 m/s，傳遞功率由幾瓦至數(shù)千瓦 維修保

3、養(yǎng)方便，不需要潤(rùn)滑 安裝時(shí)中心距要求嚴(yán)格，帶與帶輪制造工藝較復(fù)雜，成本高上一頁下一頁返回第3頁/共61頁5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 3.由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng) 如圖5一10所示為由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)主軸運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度。其優(yōu)點(diǎn)是主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小、重量輕，可提高啟動(dòng)和停止的響應(yīng)特性，有利于控制振動(dòng)和噪聲;缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量使主軸產(chǎn)生熱變形，并且主軸輸出扭矩較小，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸的精度影響較大。上一頁下一頁返回第4頁/共61頁5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 5. 2. 3主軸部件 (一)數(shù)控機(jī)床的主軸與主軸箱 1

4、.數(shù)控機(jī)床的主軸 主軸是主軸組件的重要組成部分。它的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀、制造精度、材料及熱處理等，對(duì)主軸組件的工作性能有很大的影響。主軸結(jié)構(gòu)隨主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的不同而有多種形式。 主軸的主要尺寸參數(shù)包括:主軸直徑、內(nèi)孔直徑、懸伸長(zhǎng)度和支承跨度。評(píng)價(jià)和考慮主軸主要尺寸參數(shù)的依據(jù)是主軸的剛度、結(jié)構(gòu)工藝性和主軸組件的工藝適用范圍。 主軸的軸端用于安裝夾具和刀具，要求夾具和刀具在軸端定位精度高，定位剛度好，裝卸方便，同時(shí)使主軸的懸伸長(zhǎng)度短。主軸端部的結(jié)構(gòu)形狀都已標(biāo)準(zhǔn)化了，如圖5一11所示為幾種機(jī)床上通用的結(jié)構(gòu)形式。上一頁下一頁返回第5頁/共61頁5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 2.數(shù)控機(jī)床的主軸箱 對(duì)于一般

5、數(shù)控機(jī)床和加工中心來說，由于采用了電動(dòng)機(jī)無級(jí)變速，減少了機(jī)械變速裝置，因此，主軸箱的結(jié)構(gòu)較普通機(jī)床簡(jiǎn)化，但主軸箱材料要求較高，一般用HT250或HT300，制造與裝配精度也較普通機(jī)床要高。 對(duì)于數(shù)控落地銑鎖床來說，主軸箱結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主軸箱可沿立柱上的垂直導(dǎo)軌作上下移動(dòng)，主軸可在主軸箱內(nèi)作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，除此以外，大型落地銑鎖床的主軸箱結(jié)構(gòu)還有攜帶主軸的部件作前后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的功能，它的進(jìn)給方向與主軸的軸向進(jìn)給方向相同。此類機(jī)床的主軸箱結(jié)構(gòu)通常有兩種方案，即滑枕式和主軸箱移動(dòng)式上一頁下一頁返回第6頁/共61頁5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) (二)主軸組件 1.主軸組件的類型 (1)只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主軸組

6、件。此類主軸結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，如車床、銑床和磨床等的主軸組件。 (2)既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的主軸組件。如鉆床和鎖床等的主軸組件。其主軸組件與軸承裝在套筒內(nèi)，主軸在套筒內(nèi)作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，套筒在主軸箱的導(dǎo)向孔內(nèi)作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 (3)既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有軸向調(diào)整移動(dòng)的主軸組件。如滾齒機(jī)、部分立式銑床等的主軸組件。主軸在套筒內(nèi)作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，并可根據(jù)需要隨主軸套筒一起作軸向調(diào)整移動(dòng)。上一頁下一頁返回第7頁/共61頁5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) (4)既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的主軸組件。如臥式鎖床的平旋盤主軸部件、組合機(jī)床的鎖孔車端面頭主軸組件。主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝在主軸前端平旋盤上的徑向塊可帶動(dòng)刀具

7、作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 (5)主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又作行星運(yùn)動(dòng)的主軸組件 2.主軸內(nèi)刀具的自動(dòng)夾緊和切屑清除裝置 在帶有刀庫的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床中，為實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸，其主軸必須設(shè)計(jì)有刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。自動(dòng)換刀立式銑鎖床主軸的刀具夾緊機(jī)構(gòu)如圖5一12所示。上一頁下一頁返回第8頁/共61頁5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 自動(dòng)清除主軸孔中切屑和灰塵是換刀操作中的一個(gè)不容忽視的問題。如果在主軸錐孔中掉進(jìn)了切屑或其他污物，在拉緊刀桿時(shí)，主軸錐孔表面和刀桿的錐柄就會(huì)被劃傷，甚至使刀桿發(fā)生偏斜，破壞了刀具的正確定位，影響加工零件的精度，甚至使零件報(bào)廢。為了保持主軸錐孔的清潔，常用壓縮空氣吹屑。圖5一13的活塞

8、6的中心鉆有壓縮空氣通道，當(dāng)活塞向左移動(dòng)時(shí)，壓縮空氣經(jīng)拉桿4吹出，將主軸錐孔清理干凈。噴氣頭中的噴氣小孔要有合理的噴射角度，并均勻分布，以提高其吹屑效果 3.主軸準(zhǔn)停裝置 主軸準(zhǔn)停功能又稱主軸定位功能(Spindle Specified Position Stop ) ,即當(dāng)主軸停止時(shí)能控制其停于固定位置，它是自動(dòng)換刀所必需的功能。在自動(dòng)換刀的鎖銑加工中心上，切削的轉(zhuǎn)矩通常是通過刀桿的端面鍵傳遞的。這就要求主軸具有準(zhǔn)確定位于圓周上特定角度的功能，如圖5一13所示 。上一頁下一頁返回第9頁/共61頁5. 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) (三)數(shù)控機(jī)床的主軸軸承的配置 主軸軸承也是主軸組件的重要組成部分，

9、應(yīng)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、精度采用不同的主軸軸承。一般中、小規(guī)格的數(shù)控機(jī)床(如車床、銑床、鉆鎖床、加工中心、磨床等)的主軸部件多采用成組高精度滾動(dòng)軸承，重型數(shù)控機(jī)床采用液體靜壓軸承，高精度數(shù)控機(jī)床(如坐標(biāo)磨床)采用氣體靜壓軸承，轉(zhuǎn)速達(dá)(210 ) x 104 r/min的主軸可采用磁力軸承或氮化硅材料的陶瓷滾珠軸承上一頁返回第10頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 5. 3. 1數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 1.低慣量 2.高剛度 3.無傳動(dòng)間隙 4.高諧振 5.低摩擦阻力下一頁返回第11頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 5. 3. 2滾珠絲杠螺母副 1.滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu) 為

10、了提高進(jìn)給系統(tǒng)的靈敏度、定位精度和防止爬行，必須降低數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的摩擦并減少靜、動(dòng)摩擦系數(shù)之差。因此，行程不太長(zhǎng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)常用滾珠絲杠螺母副。滾珠絲杠的靜、動(dòng)摩擦系數(shù)實(shí)際上幾乎沒有什么差別。它可以消除反向間隙并施加預(yù)載，有助于提高定位精度和剛度。滾珠絲杠通常由專門工廠制造，如圖5一18所示為各類滾珠絲杠螺母副。上一頁下一頁返回第12頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 2.滾珠絲杠螺母副的工作原理 滾珠絲杠螺母副工作原理，如圖5 - 22所示。圖中絲杠和螺母上都加工有圓弧形的螺旋槽，當(dāng)它們對(duì)合起來就形成了螺旋滾道。在滾道內(nèi)裝有滾珠，當(dāng)絲杠與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾珠沿螺旋槽向前滾動(dòng)，在

11、絲杠上滾過數(shù)圈以后通過回程引導(dǎo)裝置，逐個(gè)地又滾回到絲杠與螺母之間，構(gòu)成一個(gè)閉合的回路上一頁下一頁返回第13頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 3.滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn) (1)傳動(dòng)效率高，磨損損失小。 (2)給予適當(dāng)預(yù)緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向時(shí)就可以消除空行程死區(qū)，定位精度高，剛度好 (3)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動(dòng)精度高 (4)有可逆性 (5)磨損小，使用壽命長(zhǎng) (6)制造工藝復(fù)雜，成本高。 (7)不能自鎖。上一頁下一頁返回第14頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 4.滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式 (1)外循環(huán)。外循環(huán)是滾珠在循環(huán)過程結(jié)束后通過螺母外表面的螺旋槽或插管返

12、回絲杠螺母間重新進(jìn)入循環(huán)。外循環(huán)結(jié)構(gòu)和制造工藝簡(jiǎn)單，使用較廣泛。其缺點(diǎn)是滾道接縫處很難做得平滑，影響滾珠滾道的平穩(wěn)性，甚至發(fā)生卜珠現(xiàn)象，噪聲也較大 (2)內(nèi)循環(huán)。如圖5一24所示為內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠。內(nèi)循環(huán)均采用反向器實(shí)現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器有兩種類型:圓柱凸鍵和扁圓鑲塊反向器。圓柱凸鍵反向器的圓柱部分嵌入螺母內(nèi)，端部開有反向槽。反向槽靠圓柱外圓面及其上端的圓鍵定位，以保證對(duì)準(zhǔn)螺紋滾道方向。扁圓鑲塊反向器為一半圓頭平鍵形鑲塊，鑲塊嵌入螺母的切槽中，其端部開有反向槽，用鑲塊的外輪廓定位。兩種方向器比較，后者尺寸較小，從而減小了螺母的徑向尺寸及縮短了軸向尺寸。但這種方向器的外輪廓和螺母上的切槽尺寸精度要求

13、較高。上一頁下一頁返回第15頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 5.滾珠絲杠螺母副的安裝 滾珠絲杠副的安裝方式最常用的通常有以下幾種: (1)雙推自由方式。如圖5 - 25( a)所示，絲桿一端固定，另一端自由。固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力。這種支承方式用于行程小的短絲桿。 (2)雙推支承方式。如圖5一25(b)所示，絲桿一端固定，另一端支承。固定端同時(shí)承受軸向力和徑向力;支承端只承受徑向力，而且能作微量的軸向浮動(dòng)，可以減少或避免因絲桿自重而出現(xiàn)的彎曲，同時(shí)絲桿熱變形可以自由地向一端伸長(zhǎng) (3)雙推雙推方式。如圖5 - 25(c)所示，絲桿兩端均固定。固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力

14、，這種支承方式，可以對(duì)絲桿施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，提高絲桿支承剛度，可以部分補(bǔ)償絲桿的熱變形。上一頁下一頁返回第16頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 6.滾珠絲杠螺母副間隙的消除 滾珠絲杠螺母副的間隙是軸向間隙。軸向間隙是指絲杠和螺母無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠和螺母之間的最大軸向竄動(dòng)量，除了結(jié)構(gòu)本身所有的游隙之外，還包括施加軸向載荷后絲杠產(chǎn)生彈性變形所造成的軸向竄動(dòng)量。為了保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。在用預(yù)緊方法消除間隙時(shí)應(yīng)注意預(yù)加載荷應(yīng)能夠有效地減少彈性變形所帶來的軸向位移，但預(yù)緊力不宜過大。過大的預(yù)加載荷將增加摩擦力，使傳動(dòng)效率降低，縮短絲杠的使用壽命。所以一般需要經(jīng)過多次調(diào)

15、整才能保證機(jī)床在最大軸向載荷下既能消除間隙，又能靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回第17頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 常用的滾珠絲杠螺母副消除間隙的方法有單螺母調(diào)隙和雙螺母調(diào)隙兩類 (1)單螺母調(diào)隙 單螺母變位導(dǎo)程預(yù)加負(fù)荷。如圖5一26所示為單螺母變位導(dǎo)程預(yù)加負(fù)荷，它是在滾珠螺母體內(nèi)的兩列循環(huán)珠鏈之間，使內(nèi)螺母滾道在軸向產(chǎn)生一個(gè)L。的導(dǎo)程突變量，從而使兩列滾珠在軸向錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。這種調(diào)隙方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但負(fù)荷量須預(yù)先設(shè)定且不能改變。 單螺母螺釘預(yù)緊。螺母的專業(yè)生產(chǎn)工作完成精磨之后，沿徑向開一淺槽，通過內(nèi)六角調(diào)整螺釘實(shí)現(xiàn)間隙的調(diào)整和預(yù)緊。該專利技術(shù)成功地解決了開槽后滾珠在螺母中良好的通過性，

16、單螺母結(jié)構(gòu)不僅具有很好的性能價(jià)格比，而且間隙的調(diào)整和預(yù)緊極為方便。上一頁下一頁返回第18頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) (2)雙螺母調(diào)隙 墊片調(diào)隙式。如圖5 - 27所示為墊片調(diào)隙式，調(diào)整墊片厚度使左右兩螺母產(chǎn)生軸向位移，即可消除間隙和產(chǎn)生預(yù)緊力。這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，但調(diào)整不便，滾道有磨損時(shí)不能隨時(shí)消除間隙和進(jìn)行預(yù)緊。 螺紋調(diào)整式。如圖5 - 28所示為螺紋調(diào)整式，是用鍵限制螺母在螺母座內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整時(shí)，擰動(dòng)圓螺母將螺母沿軸向移動(dòng)一定距離，在消除間隙之后用圓螺母將其鎖緊。這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，調(diào)整方便，但調(diào)整精度較差，且易于松動(dòng) 上一頁下一頁返回第19頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)

17、床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 齒差調(diào)隙式。如圖5 - 29所示為齒差調(diào)隙式，兩個(gè)螺母的凸緣上各制有一個(gè)圓柱外齒輪，兩個(gè)齒輪的齒數(shù)相差一個(gè)齒，兩個(gè)內(nèi)齒圈與外齒輪齒數(shù)分別相同，并用預(yù)緊螺釘和銷釘固定在螺母座的兩端。調(diào)整時(shí)先將內(nèi)齒圈取下，根據(jù)間隙的大小調(diào)整兩個(gè)螺母分別向相同的方向轉(zhuǎn)過一個(gè)或多個(gè)齒，使兩個(gè)螺母在軸向移近了相應(yīng)的距離達(dá)到調(diào)整間隙和預(yù)緊的目的 7.滾珠絲杠螺母副的支承與制動(dòng) (1)滾珠絲杠螺母副的支承方式 一端裝推力軸承。 一端裝推力軸承，另一端裝向心球軸承 兩端裝推力軸承。 兩端裝推力軸承及向心球軸承。上一頁下一頁返回第20頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) (2)滾珠絲杠螺母副的制動(dòng)方式。

18、由于滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率高，無自鎖作用(特別是滾珠絲杠處于垂直傳動(dòng)時(shí))，為防止因自重下降，因此必須裝有制動(dòng)裝置。 圖5一31所示為數(shù)控臥式銑鎖床主軸箱進(jìn)給絲杠的制動(dòng)裝置示意圖。 5. 3. 3齒輪傳動(dòng)副 在機(jī)電伺服系統(tǒng)中，除了滾珠絲杠螺母副將執(zhí)行元件(電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá))輸出的高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成被控對(duì)象所需的低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩外，其中齒輪傳動(dòng)副應(yīng)用也較廣泛。另外，由于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)經(jīng)常處于自動(dòng)變向狀態(tài)，齒輪副的側(cè)隙會(huì)造成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反向時(shí)丟失指令脈沖，并產(chǎn)生反向死區(qū)，從而影響加工精度，因此必須采取措施消除齒輪傳動(dòng)中的間隙。上一頁下一頁返回第21頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 1.直齒

19、圓柱齒輪傳動(dòng) 如圖5一32所示為偏心軸套式調(diào)整間隙結(jié)構(gòu)，齒輪1裝在偏心軸套2上，可以通過偏心軸套2調(diào)整齒輪1和齒輪3之間的中心距來消除齒輪傳動(dòng)副的齒側(cè)間隙。 如圖5一33所示為用一個(gè)帶有錐度的齒輪來消除間隙的結(jié)構(gòu)，一對(duì)嚙合著的圓柱齒輪，若它們的節(jié)圓之間沿著齒厚方向制成一個(gè)較小的錐度，只要改變墊片3的厚度就能改變齒輪2和齒輪1的軸向相對(duì)位置，從而消除了齒側(cè)間隙 2.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 如圖5一35所示為斜齒輪墊片調(diào)整法上一頁下一頁返回第22頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 3.錐齒輪傳動(dòng) 如圖5一37所示為錐齒輪軸向壓簧調(diào)整法，錐齒輪1和2相互嚙合，其中在裝錐齒輪1的傳動(dòng)軸上裝有壓簧3，

20、錐齒輪1在彈簧力的作用下可稍作軸向移動(dòng)，從而消除側(cè)隙。彈簧力的大小由螺母4調(diào)節(jié). 4.齒輪齒條傳動(dòng) 在大型數(shù)控機(jī)床(如大型數(shù)控龍門銑床)中，工作臺(tái)的行程很長(zhǎng)，因此它的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不宜采用滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)，一般采用齒輪齒條傳動(dòng) 當(dāng)載荷很小時(shí)，可用雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法，分別與齒條槽左、右側(cè)貼緊，從而消除側(cè)隙。當(dāng)載荷大時(shí)，采用徑向加載法消除側(cè)隙，如圖5-39所示。上一頁下一頁返回第23頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 5. 3. 4進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)間隙的補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 1.齒隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)由于經(jīng)常處于自動(dòng)變向狀態(tài)，齒側(cè)間隙會(huì)造成進(jìn)給反向時(shí)丟失指令脈沖，并產(chǎn)生反向死區(qū)從而影響加工精度，因此

21、必須采取措施消除齒輪傳動(dòng)中的間隙 圖5一40所示為圓柱齒輪間隙的幾種調(diào)整結(jié)構(gòu)。 齒側(cè)間隙可自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整結(jié)構(gòu)，如圖5 -41所示。相互嚙合的一對(duì)齒輪中的一個(gè)做成兩個(gè)薄片齒輪，兩薄片齒輪套裝在一起，彼此可作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)齒輪的端面上，分別裝有螺紋凸耳，拉簧的一端鉤在一個(gè)凸耳上，另一端鉤在穿過另一個(gè)凸耳后的螺釘上，在拉簧的拉力作用下，兩薄片齒輪的輪齒相互錯(cuò)位，分別貼緊在與之嚙合的齒輪(圖中未示出)左、右齒廓面上，消除了它們之間的齒側(cè)間隙，拉簧的拉力大小，可用調(diào)整螺母調(diào)整。上一頁下一頁返回第24頁/共61頁5. 3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 2.鍵連接間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)裝置中，齒輪等傳動(dòng)件與

22、軸鍵的配合間隙，如同齒側(cè)間隙一樣，也會(huì)影響工件的加工精度，需將其消除。圖5一42所示為消除鍵連接間隙的兩種方法。上一頁返回第25頁/共61頁5. 4數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌 目前數(shù)控機(jī)床使用的導(dǎo)軌主要有3種:塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌應(yīng)滿足以下基本要求: 1.高導(dǎo)向精度 2.良好的精度保持性 3.低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 4.耐磨性好 5.足夠的剛度 6.溫度變化影響小 7.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好，要便于加工、裝配、調(diào)整和維修下一頁返回第26頁/共61頁5. 4數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌 5. 4. 1塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌 1.塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌的材料 目前，數(shù)控機(jī)床所使用的塑料導(dǎo)軌材料為鑄鐵對(duì)塑料或鑲鋼對(duì)塑料導(dǎo)軌。導(dǎo)軌塑

23、料常用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶和環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層兩類。如圖5 - 44所示 2.塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn) 塑料導(dǎo)軌與其他導(dǎo)軌相比，具有以下特點(diǎn): (1)摩擦因數(shù)低而穩(wěn)定:比鑄鐵導(dǎo)軌副低一個(gè)數(shù)量級(jí) (2)動(dòng)靜摩擦因數(shù)相近:運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和爬行性能較鑄鐵導(dǎo)軌副好。 上一頁下一頁返回第27頁/共61頁5. 4數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌 (3)吸收振動(dòng):具有良好的阻尼性，優(yōu)于接觸剛度較低的滾動(dòng)導(dǎo)軌和易漂浮的靜壓導(dǎo)軌 (4)耐磨性好:有自身潤(rùn)滑作用，無潤(rùn)滑油也能工作，灰塵磨粒的嵌入性好 (5)化學(xué)穩(wěn)定性好:耐磨、耐低溫、耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑及各種有機(jī)溶劑 (6)維護(hù)修理方便:軟帶耐磨，損壞后更換容易。 (7)經(jīng)濟(jì)性好:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

24、，成本低，約為滾動(dòng)導(dǎo)軌成本的1/20，為三層復(fù)合材料DU導(dǎo)軌成本的1 /4 3.塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌的類型 (1)貼塑導(dǎo)軌。 (2)注塑導(dǎo)軌。(3)圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌上一頁下一頁返回第28頁/共61頁5. 4數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌 5. 4. 2滾動(dòng)導(dǎo)軌 1.滾動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn) 滾動(dòng)導(dǎo)軌作為滑動(dòng)摩擦副的一類，其摩擦因數(shù)= 0. 002-0.005，動(dòng)、靜摩擦因數(shù)很接近，且不受運(yùn)動(dòng)速度變化的影響，因而運(yùn)動(dòng)輕便靈活，所需驅(qū)動(dòng)功率小;摩擦發(fā)熱少、磨損小、精度保持性好;低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不易出現(xiàn)爬行，定位精度高;滾動(dòng)導(dǎo)軌可以預(yù)緊，顯著提高了剛度。適用于要求移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、靈敏，以及實(shí)現(xiàn)精密定位的場(chǎng)合，在精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、測(cè)量機(jī)和

25、測(cè)量?jī)x器上得到了廣泛的應(yīng)用。 滾動(dòng)導(dǎo)軌的不足是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、制造較困難、成本較高。此外，滾動(dòng)導(dǎo)軌對(duì)臟物較敏感，必須要有良好的防護(hù)裝置上一頁下一頁返回第29頁/共61頁5. 4數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌 2.滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式 滾動(dòng)導(dǎo)軌可分為開式和閉式兩種。開式用于加工過程中載荷變化較小，顛覆力矩較小的場(chǎng)合。當(dāng)顛覆力矩較大，載荷變化較大時(shí)則用閉式，此時(shí)采用預(yù)加載荷，能消除其間隙，減小工作時(shí)的振動(dòng)，并大大提高了導(dǎo)軌的接觸剛度。 滾動(dòng)導(dǎo)軌的滾動(dòng)體，可采用滾珠、滾柱、滾針。滾珠導(dǎo)軌的承載能力小、剛度低，適用于運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量不大，切削力和顛覆力矩都較小的機(jī)床;滾柱導(dǎo)軌的承載能力和剛度都比滾珠導(dǎo)軌大，適用于載荷較大的機(jī)床

26、;滾針導(dǎo)軌的特點(diǎn)是滾針尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，適用于導(dǎo)軌尺寸受到限制的機(jī)床。 如圖5 - 47所示為滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)上一頁下一頁返回第30頁/共61頁5. 4數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌 3.直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu) 滾動(dòng)導(dǎo)軌有多種形式，目前數(shù)控機(jī)床常用的滾動(dòng)導(dǎo)軌為直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，這種導(dǎo)軌的外形如圖5一48所示 5. 4. 3靜壓導(dǎo)軌 靜壓導(dǎo)軌分為液體靜壓導(dǎo)軌和氣體靜壓導(dǎo)軌兩類。 1.液體靜壓導(dǎo)軌 液體靜壓導(dǎo)軌的工作原理與靜壓軸承相同，是將具有一定壓力的潤(rùn)滑油，經(jīng)節(jié)流器輸入到導(dǎo)軌面上的油腔中，形成承載油膜;使導(dǎo)軌面之間處于純液體摩擦狀態(tài)。上一頁下一頁返回第31頁/共61頁5. 4數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌 (1)液體靜壓導(dǎo)軌的特點(diǎn)。液體靜壓導(dǎo)軌(簡(jiǎn)稱靜壓導(dǎo)軌)是數(shù)控機(jī)床上經(jīng)常使用的一種液壓導(dǎo)軌。液體靜壓導(dǎo)軌的滑動(dòng)面之間開有油腔，將有一定壓力的油通過節(jié)流器輸入油腔，形成壓力油膜，浮起運(yùn)動(dòng)部件，使導(dǎo)軌工作表面處于純液體摩擦，不產(chǎn)生磨損，精度保持好。同時(shí)摩擦因數(shù)也極低(約0. 000 5 )，使驅(qū)動(dòng)功率大大降低，機(jī)械效率高;其運(yùn)動(dòng)不受速度和負(fù)載的限制，低速無爬行，承載能力大，剛度好;油液有吸振作用，抗震性好，導(dǎo)軌摩擦發(fā)熱也小。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要有供油系統(tǒng)，油的清潔度要求高。主要用于精密機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和低速度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。 (2)液體靜壓導(dǎo)軟的分類 按導(dǎo)軌的形式可分為開式和閉式兩種，數(shù)控機(jī)床上常采用閉式靜壓導(dǎo)軌。 按供油方式又