數(shù)控機(jī)床技術(shù)(第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng))

1、數(shù)數(shù)控控技技術(shù)術(shù) 河北理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 工程訓(xùn)練中心 張好強(qiáng)v6.1 對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求v6.2 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本形式數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本形式v6.3 進(jìn)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪傳動(dòng)間隙消除方法給傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪傳動(dòng)間隙消除方法第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)第六章第六章 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是以保證刀具與工件相對(duì)位數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是以保證刀具與工件相對(duì)位置關(guān)系為目的。數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)裝置是進(jìn)給傳置關(guān)系為目的。數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)裝置是進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是將伺服電機(jī)的旋動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是將伺

2、服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行件的直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其主轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行件的直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其主要包括要包括減速裝置、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置和導(dǎo)向元件減速裝置、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置和導(dǎo)向元件等。等。 在數(shù)控機(jī)床中，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的直在數(shù)控機(jī)床中，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的直接控制對(duì)象。無(wú)論是開環(huán)還是閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)，接控制對(duì)象。無(wú)論是開環(huán)還是閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)，工件的加工精度均要受到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈工件的加工精度均要受到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響。敏度和穩(wěn)定性的影響。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)6.1 對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求 1 1提高傳動(dòng)部件的剛度提高傳動(dòng)

3、部件的剛度 傳動(dòng)部件剛度不足，會(huì)使傳動(dòng)部件產(chǎn)生彈性變形，影傳動(dòng)部件剛度不足，會(huì)使傳動(dòng)部件產(chǎn)生彈性變形，影響系統(tǒng)的定位精度、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和響應(yīng)的快速性。加大滾響系統(tǒng)的定位精度、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和響應(yīng)的快速性。加大滾珠絲杠的直徑，對(duì)滾珠絲杠副、支承部件進(jìn)行預(yù)緊，對(duì)滾珠絲杠的直徑，對(duì)滾珠絲杠副、支承部件進(jìn)行預(yù)緊，對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸等，都可以提高傳動(dòng)系統(tǒng)剛度。珠絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸等，都可以提高傳動(dòng)系統(tǒng)剛度。2 2減小傳動(dòng)部件的慣量減小傳動(dòng)部件的慣量 若驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)已確定，傳動(dòng)部件的慣量就直接決定進(jìn)若驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)已確定，傳動(dòng)部件的慣量就直接決定進(jìn)給系統(tǒng)的加速度，是影響進(jìn)給系統(tǒng)快速性的主要因素。特給系統(tǒng)的加速度，是影響

4、進(jìn)給系統(tǒng)快速性的主要因素。特別是在高速加工的數(shù)控機(jī)床上，由于對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的加速度別是在高速加工的數(shù)控機(jī)床上，由于對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的加速度要求高，因此在滿足系統(tǒng)強(qiáng)度和剛度的前提下，應(yīng)盡可能要求高，因此在滿足系統(tǒng)強(qiáng)度和剛度的前提下，應(yīng)盡可能減小零部件的質(zhì)量、直徑，以降低慣量，提高快速性。減小零部件的質(zhì)量、直徑，以降低慣量，提高快速性。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)3 3減小傳動(dòng)部件的間隙減小傳動(dòng)部件的間隙 在開環(huán)、半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)中，傳動(dòng)部件的間隙直接影在開環(huán)、半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)中，傳動(dòng)部件的間隙直接影響進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度，在閉環(huán)系統(tǒng)中，它是系統(tǒng)的主要響進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度，在閉環(huán)系統(tǒng)中，它是系統(tǒng)的主要非線性環(huán)節(jié)

5、，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的消除傳動(dòng)部件間非線性環(huán)節(jié)，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的消除傳動(dòng)部件間隙的措施是對(duì)齒輪副、絲杠副、聯(lián)軸器、蝸輪蝸桿副以及隙的措施是對(duì)齒輪副、絲杠副、聯(lián)軸器、蝸輪蝸桿副以及支承部件進(jìn)行預(yù)緊或消除間隙。但是，值得注意的是，采支承部件進(jìn)行預(yù)緊或消除間隙。但是，值得注意的是，采取這些措施后可能會(huì)增加摩擦阻力及降低機(jī)械部件的使用取這些措施后可能會(huì)增加摩擦阻力及降低機(jī)械部件的使用壽命，因此必須綜合考慮各種因素，使間隙減小到合理范壽命，因此必須綜合考慮各種因素，使間隙減小到合理范圍。圍。第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)4 4減小系統(tǒng)的摩擦阻力減小系統(tǒng)的摩擦阻力 進(jìn)給系統(tǒng)的摩擦阻力一方面會(huì)降低

6、傳動(dòng)效率，產(chǎn)生發(fā)進(jìn)給系統(tǒng)的摩擦阻力一方面會(huì)降低傳動(dòng)效率，產(chǎn)生發(fā)熱；另一方面，它還直接影響系統(tǒng)的快速性。此外，由于熱；另一方面，它還直接影響系統(tǒng)的快速性。此外，由于摩擦力的存在，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的變化，將導(dǎo)致傳動(dòng)部件摩擦力的存在，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的變化，將導(dǎo)致傳動(dòng)部件彈性變形，產(chǎn)生非線性的摩擦死區(qū)，影響系統(tǒng)的定位精度彈性變形，產(chǎn)生非線性的摩擦死區(qū)，影響系統(tǒng)的定位精度和閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。采用滾珠絲杠副、靜壓絲杠副、和閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。采用滾珠絲杠副、靜壓絲杠副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌等高效執(zhí)行部件，可直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌等高效執(zhí)行部件，可以減少系統(tǒng)的摩擦阻力，提高運(yùn)動(dòng)精度

7、，避免低速爬行。以減少系統(tǒng)的摩擦阻力，提高運(yùn)動(dòng)精度，避免低速爬行。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 6.2 6.2 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本形式數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本形式 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以分為數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以分為直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)兩大類。直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)包括機(jī)床的基本坐標(biāo)軸（兩大類。直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)包括機(jī)床的基本坐標(biāo)軸（X X、Y Y、Z Z軸）以及與基本坐標(biāo)軸平行的坐標(biāo)軸（軸）以及與基本坐標(biāo)軸平行的坐標(biāo)軸（U U、V V、W W等）的運(yùn)等）的運(yùn)動(dòng)；圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是指繞動(dòng)；圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是指繞X X、Y Y、Z Z回轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)。回轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)。 實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主要

8、有三種形式：實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主要有三種形式： 1 1絲杠副：絲杠副：絲杠副通常為滾珠絲杠或靜壓絲杠，將絲杠副通常為滾珠絲杠或靜壓絲杠，將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。 2 2齒輪齒條副：齒輪齒條副：通過齒輪齒條副將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過齒輪齒條副將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)。 3 3直線電動(dòng)機(jī)：直線電動(dòng)機(jī)：直接采用直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。直接采用直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)除少數(shù)情況直接使用齒輪副外，一般實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)除少數(shù)情況直接使用齒輪副外，一般都采用蝸輪蝸桿副。都采用蝸輪蝸桿副。第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 一、滾珠絲杠副一、滾珠絲杠副

9、 中小型數(shù)控機(jī)床中，滾珠絲杠副是減少運(yùn)動(dòng)部件摩擦中小型數(shù)控機(jī)床中，滾珠絲杠副是減少運(yùn)動(dòng)部件摩擦阻力和動(dòng)靜摩擦力之差最普遍采用的結(jié)構(gòu)。阻力和動(dòng)靜摩擦力之差最普遍采用的結(jié)構(gòu)。1 1滾珠絲杠副工作原理及特點(diǎn)滾珠絲杠副工作原理及特點(diǎn) （1 1）滾珠絲杠副的工）滾珠絲杠副的工作原理作原理 滾珠絲杠副是回轉(zhuǎn)滾珠絲杠副是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的新型傳動(dòng)裝置，是換的新型傳動(dòng)裝置，是在絲杠和螺母之間以滾在絲杠和螺母之間以滾珠為滾動(dòng)體的螺旋傳動(dòng)珠為滾動(dòng)體的螺旋傳動(dòng)元件。元件。第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) （2 2）滾珠絲杠副的特點(diǎn)）滾珠絲杠副的特點(diǎn) 1 1）傳動(dòng)效率高。滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率

10、高達(dá)）傳動(dòng)效率高。滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率高達(dá)9292-96-96，是普通梯形絲杠的，是普通梯形絲杠的3-43-4倍，功率消耗減少倍，功率消耗減少2/3-3/42/3-3/4。 2 2）靈敏度高、傳動(dòng)平穩(wěn)。）靈敏度高、傳動(dòng)平穩(wěn)。 3 3）定位精度高、傳動(dòng)剛度高。）定位精度高、傳動(dòng)剛度高。 4 4）不能自鎖、有可逆性。）不能自鎖、有可逆性。 5 5）制造成本高。）制造成本高。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) （3 3）滾珠絲杠副的循環(huán)方式）滾珠絲杠副的循環(huán)方式 常用的循環(huán)方式有兩種：滾珠在循環(huán)返回過程常用的循環(huán)方式有兩種：滾珠在循環(huán)返回過程中，與絲杠滾道脫離接觸的稱為中，與絲杠滾道脫離接觸的稱為外循環(huán)

11、外循環(huán)；而在整個(gè)；而在整個(gè)循環(huán)過程中，滾珠始終與絲杠各表面保持接觸的稱循環(huán)過程中，滾珠始終與絲杠各表面保持接觸的稱為為內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)。 外循環(huán)滾珠絲杠副按滾珠循環(huán)時(shí)的返回方式主外循環(huán)滾珠絲杠副按滾珠循環(huán)時(shí)的返回方式主要有要有插管式和螺旋槽式插管式和螺旋槽式。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 2 2滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整 滾珠絲杠的傳動(dòng)間隙是軸向間隙。消除間隙的滾珠絲杠的傳動(dòng)間隙是軸向間隙。消除間隙的方法常采用雙螺母結(jié)構(gòu)，利用兩個(gè)螺母的相對(duì)軸向位方法常采用雙螺母結(jié)構(gòu)，利用兩個(gè)螺母的相對(duì)軸向位移，使兩個(gè)滾珠螺母中的滾

12、珠分別貼緊在螺旋滾道的移，使兩個(gè)滾珠螺母中的滾珠分別貼緊在螺旋滾道的兩個(gè)相反的側(cè)面上。用這種方法預(yù)緊，消除軸向間隙兩個(gè)相反的側(cè)面上。用這種方法預(yù)緊，消除軸向間隙時(shí)，應(yīng)注意預(yù)緊力不宜過大，預(yù)緊力過大會(huì)使空載力時(shí)，應(yīng)注意預(yù)緊力不宜過大，預(yù)緊力過大會(huì)使空載力矩增加，從而降低傳動(dòng)效率，縮短使用壽命。此外，矩增加，從而降低傳動(dòng)效率，縮短使用壽命。此外，還要消除絲杠安裝部分和驅(qū)動(dòng)部分的間隙。還要消除絲杠安裝部分和驅(qū)動(dòng)部分的間隙。 常用的雙螺母絲杠消除間隙方法如下：常用的雙螺母絲杠消除間隙方法如下： （l l）墊片調(diào)隙式）墊片調(diào)隙式 （2 2）螺紋調(diào)隙式）螺紋調(diào)隙式 （3 3）齒差調(diào)隙式）齒差調(diào)隙式 第六章

13、數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)3 3滾珠絲杠的支承滾珠絲杠的支承 滾珠絲杠主要承受軸向載荷，它的徑向載荷主要滾珠絲杠主要承受軸向載荷，它的徑向載荷主要是臥式絲杠的自重。滾珠絲杠兩端常用支承形式如圖是臥式絲杠的自重。滾珠絲杠兩端常用支承形式如圖所示。所示。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 為了提高支承的軸向剛度，選擇適當(dāng)?shù)臐L動(dòng)軸承也是十分為了提高支承的軸向剛度，選擇適當(dāng)?shù)臐L動(dòng)軸承也是十分重要的。目前，中小型數(shù)控機(jī)床多采用接觸角為重要的。目前，中小型數(shù)控機(jī)床多采用接觸角為6060的雙向的雙向推力角接觸球軸承，如圖所示。這種軸承比一般軸承的軸向推力角接觸球軸承，如圖所示。這種軸承

14、比一般軸承的軸向剛度提高兩倍以上，與圓錐滾子、圓柱軸承相比，啟動(dòng)力矩剛度提高兩倍以上，與圓錐滾子、圓柱軸承相比，啟動(dòng)力矩小，使用極為方便。裝配時(shí)，只要用螺母和端蓋將內(nèi)、外環(huán)小，使用極為方便。裝配時(shí)，只要用螺母和端蓋將內(nèi)、外環(huán)壓緊，就能獲得出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好的預(yù)緊力。壓緊，就能獲得出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好的預(yù)緊力。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)4 4滾珠絲杠副的密封與潤(rùn)滑滾珠絲杠副的密封與潤(rùn)滑 （1 1）密封）密封 通常，滾珠絲杠副可用通常，滾珠絲杠副可用防塵密封圈和防護(hù)套防塵密封圈和防護(hù)套密封。密封。 密封圈有密封圈有接觸式和不接觸式接觸式和不接觸式兩種，裝在滾珠螺母的兩端。兩種，裝在滾珠螺母的兩端。

15、防護(hù)套可防止塵土及雜質(zhì)進(jìn)入滾珠絲杠。對(duì)于暴露在外面防護(hù)套可防止塵土及雜質(zhì)進(jìn)入滾珠絲杠。對(duì)于暴露在外面的絲杠一般采用螺旋鋼帶、伸縮套筒、錐形套管以及折疊式防的絲杠一般采用螺旋鋼帶、伸縮套筒、錐形套管以及折疊式防護(hù)罩。這些防護(hù)罩一端連接在滾珠螺母的端面，另一端固定在護(hù)罩。這些防護(hù)罩一端連接在滾珠螺母的端面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。近年來，還出現(xiàn)了一種鋼帶纏卷式絲杠滾珠絲杠的支承座上。近年來，還出現(xiàn)了一種鋼帶纏卷式絲杠防護(hù)裝置。防護(hù)裝置。 （2 2）潤(rùn)滑）潤(rùn)滑 常用潤(rùn)滑劑有常用潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩類。潤(rùn)滑脂一般在安裝兩類。潤(rùn)滑脂一般在安裝過程中放進(jìn)滾珠螺母的滾道內(nèi)，定期補(bǔ)充

16、。使用潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)注過程中放進(jìn)滾珠螺母的滾道內(nèi)，定期補(bǔ)充。使用潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)注意要經(jīng)常通過注油孔注油。意要經(jīng)常通過注油孔注油。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)5 5滾珠絲杠的參數(shù)、標(biāo)記方法及選擇滾珠絲杠的參數(shù)、標(biāo)記方法及選擇 滾珠絲杠副的參數(shù)如圖所示。滾珠絲杠副的參數(shù)如圖所示。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)（1 1）公稱直徑）公稱直徑d d0 0 公稱直徑是滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀態(tài)時(shí)包絡(luò)公稱直徑是滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀態(tài)時(shí)包絡(luò)滾珠球心的圓柱直徑，它是滾珠絲杠副的特性尺寸。滾珠球心的圓柱直徑，它是滾珠絲杠副的特性尺寸。（2 2）基本導(dǎo)程）基本導(dǎo)程P Ph h 基本導(dǎo)程是絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)基本

17、導(dǎo)程是絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)22弧度時(shí)，螺母上弧度時(shí)，螺母上的基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移。的基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移。（3 3）接觸角）接觸角 接觸角是滾珠與滾道在接觸點(diǎn)處的公法線與螺紋軸線接觸角是滾珠與滾道在接觸點(diǎn)處的公法線與螺紋軸線的垂直線間的夾角，理想接觸角為的垂直線間的夾角，理想接觸角為=45=45。 此外，還有絲杠螺紋大徑此外，還有絲杠螺紋大徑d d、絲杠螺紋小徑、絲杠螺紋小徑d d1 1、螺紋、螺紋全長(zhǎng)全長(zhǎng)l l，滾珠直徑，滾珠直徑d db b、螺母螺紋大徑、螺母螺紋大徑D D、螺母螺紋小徑、螺母螺紋小徑D D1 1、滾、滾道圓弧半徑道圓弧半徑R R等參數(shù)。等參數(shù)。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 導(dǎo)程的

18、大小根據(jù)機(jī)床的加工精度要求確定。精導(dǎo)程的大小根據(jù)機(jī)床的加工精度要求確定。精度要求高時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)程取小些，可減小絲杠上的摩擦度要求高時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)程取小些，可減小絲杠上的摩擦阻力。但導(dǎo)程取小后，勢(shì)必將滾珠直徑阻力。但導(dǎo)程取小后，勢(shì)必將滾珠直徑d db b取小，使?jié)L取小，使?jié)L珠絲杠副的承載能力降低。若絲杠副的公稱直徑珠絲杠副的承載能力降低。若絲杠副的公稱直徑d d0 0不不變，導(dǎo)程小，則螺旋升角也小，傳動(dòng)效率變，導(dǎo)程小，則螺旋升角也小，傳動(dòng)效率也變小。也變小。因此，在滿足機(jī)床加工精度的條件下導(dǎo)程應(yīng)盡可能取因此，在滿足機(jī)床加工精度的條件下導(dǎo)程應(yīng)盡可能取大些。大些。 公稱直徑與承載能力直接有關(guān)，有的資料推薦

19、公稱直徑與承載能力直接有關(guān)，有的資料推薦滾珠絲杠副的公稱直徑應(yīng)大于絲杠工作長(zhǎng)度的滾珠絲杠副的公稱直徑應(yīng)大于絲杠工作長(zhǎng)度的1/301/30。數(shù)控機(jī)床常用的進(jìn)給絲杠，公稱直徑數(shù)控機(jī)床常用的進(jìn)給絲杠，公稱直徑2080mm2080mm。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17587.1-1998GB/T17587.1-1998規(guī)定，滾珠絲杠副的型號(hào)根規(guī)定，滾珠絲杠副的型號(hào)根據(jù)其公稱直徑、公稱導(dǎo)程、螺紋長(zhǎng)度、類型、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)、據(jù)其公稱直徑、公稱導(dǎo)程、螺紋長(zhǎng)度、類型、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)、螺紋旋向等特征，采用漢語(yǔ)拼音字母，數(shù)字及漢字結(jié)合的方式螺紋旋向等特征，采用漢語(yǔ)拼音字母，數(shù)字及漢

20、字結(jié)合的方式按下圖所示的格式編寫。按下圖所示的格式編寫。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) P P型型滾珠絲杠副的功用是滾珠絲杠副的功用是定位；定位；T T型型滾珠絲杠副的滾珠絲杠副的功用是功用是傳動(dòng)。傳動(dòng)。 滾珠絲杠副滾珠絲杠副采用采用七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，即即1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、7 7和和1010。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)1 1、2 2、3 3、4 4和和5 5的滾珠絲杠副采用預(yù)緊形式，而的滾珠絲杠副采用預(yù)緊形式，而7 7和和1010采用非預(yù)緊采用非預(yù)緊形式。形式。 在滾珠絲杠的精度等級(jí)中在滾珠絲杠的精度等級(jí)中1 1級(jí)最高，依次遞減。一

21、級(jí)最高，依次遞減。一般動(dòng)力傳動(dòng)可選用般動(dòng)力傳動(dòng)可選用4 4、5 5、7 7級(jí)精度，數(shù)控機(jī)床和精密機(jī)級(jí)精度，數(shù)控機(jī)床和精密機(jī)械可選用械可選用2 2、3 3級(jí)精度，精密儀器儀表機(jī)床、螺紋磨床級(jí)精度，精密儀器儀表機(jī)床、螺紋磨床可選用可選用1 1、2 2級(jí)精度。級(jí)精度。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)二、靜壓絲杠副二、靜壓絲杠副 靜壓絲杠副是通過油壓在絲杠和螺母的接觸面之靜壓絲杠副是通過油壓在絲杠和螺母的接觸面之間，產(chǎn)生一層保持一定厚度且具有一定剛度的壓力油間，產(chǎn)生一層保持一定厚度且具有一定剛度的壓力油膜，使絲杠和螺母之間由邊界摩擦變?yōu)橐后w摩擦。當(dāng)膜，使絲杠和螺母之間由邊界摩擦變?yōu)橐后w摩擦。當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

22、通過油膜推動(dòng)螺母直線移動(dòng)，反之，螺母絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過油膜推動(dòng)螺母直線移動(dòng)，反之，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)也可使絲杠直線移動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)也可使絲杠直線移動(dòng)。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)1 1工作原理工作原理 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)下圖所示是靜壓絲杠副的結(jié)構(gòu)圖。下圖所示是靜壓絲杠副的結(jié)構(gòu)圖。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 螺紋面上油腔的連螺紋面上油腔的連接形式與節(jié)流控制方接形式與節(jié)流控制方式有兩種，如圖所示。式有兩種，如圖所示。圖圖a a中每扣螺紋每側(cè)中每扣螺紋每側(cè)中徑上開中徑上開3-43-4個(gè)油腔，個(gè)油腔，每個(gè)油腔用一個(gè)節(jié)流每個(gè)油腔用一個(gè)節(jié)流器控制，稱為器控制，稱為分散阻分散阻尼節(jié)流尼節(jié)流。圖。圖b b是將分是

23、將分布于同側(cè)、同方位上布于同側(cè)、同方位上的的3-43-4個(gè)油腔用一個(gè)個(gè)油腔用一個(gè)節(jié)流器控制，稱為節(jié)流器控制，稱為集集中 阻 尼 節(jié) 流 。中 阻 尼 節(jié) 流 。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)2 2特點(diǎn)特點(diǎn) 1 1）摩擦系數(shù)很小，僅為）摩擦系數(shù)很小，僅為0.00050.0005，比滾珠絲杠（摩擦系，比滾珠絲杠（摩擦系數(shù)為數(shù)為0.002-0.0050.002-0.005）的摩擦損失更小，因此其啟動(dòng)力矩很小，）的摩擦損失更小，因此其啟動(dòng)力矩很小，傳動(dòng)靈敏，避免了爬行。傳動(dòng)靈敏，避免了爬行。 2 2）油膜層可以吸振，提高了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。）油膜層可以吸振，提高了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。 3 3）油液不斷流動(dòng)，有利

24、于散熱和減少熱變形，提高了機(jī)）油液不斷流動(dòng)，有利于散熱和減少熱變形，提高了機(jī)床的加工精度和光潔度。床的加工精度和光潔度。 4 4）油膜層具有一定剛度，減小了反向間隙。）油膜層具有一定剛度，減小了反向間隙。 5 5）油膜層介于螺母與絲杠之間，對(duì)絲杠的誤差有）油膜層介于螺母與絲杠之間，對(duì)絲杠的誤差有“均化均化”作用，可使絲杠的傳動(dòng)誤差小于絲杠本身的制造誤差。作用，可使絲杠的傳動(dòng)誤差小于絲杠本身的制造誤差。 6 6）承載能力與供油壓力成正比，與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。但靜壓絲）承載能力與供油壓力成正比，與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。但靜壓絲杠副應(yīng)有一套供油系統(tǒng)，而且對(duì)油的清潔度要求高，如果在杠副應(yīng)有一套供油系統(tǒng)，而且對(duì)油的清潔度要

25、求高，如果在運(yùn)動(dòng)中供油因故中斷，將造成不良后果。運(yùn)動(dòng)中供油因故中斷，將造成不良后果。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)三、靜壓蝸桿三、靜壓蝸桿蝸輪條副蝸輪條副 大型數(shù)控機(jī)床不宜采用絲杠傳動(dòng)，常用靜壓蝸桿大型數(shù)控機(jī)床不宜采用絲杠傳動(dòng)，常用靜壓蝸桿蝸輪條副和齒輪蝸輪條副和齒輪齒條副傳動(dòng)。齒條副傳動(dòng)。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)1 1工作原理工作原理 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 2 2特點(diǎn)特點(diǎn) 1 1）摩擦阻力小，啟動(dòng)摩擦系數(shù)小于）摩擦阻力小，啟動(dòng)摩擦系數(shù)小于0.00050.0005，功率消耗少，傳動(dòng)效率高，可達(dá)功率消耗少，傳動(dòng)效率高，可達(dá)0.94-0.980.94-0.98，在很低，在很低的速度下運(yùn)動(dòng)也很平穩(wěn)。的速度下運(yùn)動(dòng)也很平穩(wěn)。 2 2）使用壽命長(zhǎng)。齒面不直接接觸，不易磨損，）使用壽命長(zhǎng)。齒面不直接接觸，不易磨損，能長(zhǎng)期保持精度。能長(zhǎng)期保持精度。 3 3）抗振性能好油腔內(nèi)的壓力油層有良好的吸）抗振性能好油腔內(nèi)的壓力油層有良好的吸振能力。振能力。 4 4）有足夠的軸向剛度。）有足夠的軸向剛度。 5 5）蝸輪條能無(wú)限接長(zhǎng)，因此運(yùn)動(dòng)部件的行程）蝸輪條能無(wú)限接長(zhǎng)，因此運(yùn)動(dòng)部件的行程可以很長(zhǎng)，不像滾珠絲杠受結(jié)構(gòu)的限制?？梢院荛L(zhǎng)，不像滾珠絲杠受結(jié)構(gòu)的限制。 第六章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)四、