數(shù)控技術(shù)第章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

第七章數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：（1）由于采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)大為簡化，傳動鏈也大大縮短；（2）為適應(yīng)連續(xù)的自動化加工和提高加工生產(chǎn)率，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的靜、動態(tài)剛度，以及較高的耐磨性，而且熱變形??；

（3）為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度，更多地采用了高效傳動部件，如滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌、消隙齒輪傳動副等；（4）為了改善勞動條件、減少輔助時(shí)間、改善操作性、提高勞動生產(chǎn)率，采用了刀具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置?！?.3數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床對主傳動系統(tǒng)的基本要求1、機(jī)床主傳動系統(tǒng)功能主傳動系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動的傳動系統(tǒng)，通過變速，使主軸獲得不同的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同的加工要求。在變速的同時(shí)，還要求傳遞一定的功率和足夠的扭矩，滿足切削的需要。傳統(tǒng)機(jī)床主傳動系統(tǒng)：從動力源（電動機(jī)）到執(zhí)行件（主軸、工作臺），中間需要經(jīng)過一系列的傳動機(jī)構(gòu)：皮帶輪、齒輪。存在問題：轉(zhuǎn)動慣量大、振動和噪聲、摩擦磨損、傳動誤差等。不能達(dá)到高轉(zhuǎn)速。2、數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的基本要求：①轉(zhuǎn)速高，功率大，能使數(shù)控機(jī)床進(jìn)行大功率切削和高速切削，實(shí)現(xiàn)高效率加工。②主軸轉(zhuǎn)速的變換迅速可靠，調(diào)速范圍廣，無級變速，使切削工作始終在最佳狀態(tài)下進(jìn)行。

③為實(shí)現(xiàn)刀具的快速或自動裝卸，主軸上還必須設(shè)有刀具自動裝卸、主軸定向停止和主軸孔內(nèi)的切屑清除裝置。④為實(shí)現(xiàn)對C軸位置（主軸回轉(zhuǎn)角度）的控制，主軸還需要安裝位置檢測裝置。3、主傳動的無級變速方法：①采用交流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無級變速傳動，在早期的數(shù)控機(jī)床或大型數(shù)控機(jī)床上，也有采用直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的情況。②在經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控機(jī)床上，為了降低成本，可以采用變頻器帶變頻電動機(jī)或普通交流電動機(jī)實(shí)現(xiàn)無級變速的方式。③在高速加工機(jī)床上，廣泛使用主軸和電動機(jī)一體化的新穎功能部件———電主軸。電主軸的電動機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸一體，無需任何傳動件，可以使主軸達(dá)到數(shù)萬轉(zhuǎn)、甚至十幾萬轉(zhuǎn)的高速。二、主傳動變速方式1、電動機(jī)+變速齒輪+主軸應(yīng)用于大、中型數(shù)控機(jī)床上，目的是使主軸在低速時(shí)獲得大扭矩和擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，滿足機(jī)床重切削時(shí)對扭矩的要求。通常采用2-3級齒輪變速。

額定扭矩140N.m，額定轉(zhuǎn)速1500rpm，22KW的交流無級變速電動機(jī)，經(jīng)過機(jī)械變速后的扭矩、功率曲線2、無級調(diào)速電動機(jī)+帶傳動+主軸一般采用同步齒形帶，多見于數(shù)控車床。減少了噪聲和振動。TND360型數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)3、電主軸（Electrospindle,MotorSpindle)主軸電動機(jī)與機(jī)床主軸合而為一，傳動鏈為零，又稱“零傳動”。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)輕、慣性小、高轉(zhuǎn)速、高精度、高功率，高剛度，結(jié)構(gòu)緊湊。

應(yīng)用：高速數(shù)控機(jī)床電主軸結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)軸殼：通常將軸承座孔直接設(shè)計(jì)在軸殼上。電主軸為加裝電動機(jī)定子，必須開放一端。大型或特種電主軸，為方便制造、節(jié)省材料，可將軸殼兩端均設(shè)計(jì)成開放型。轉(zhuǎn)軸：成品轉(zhuǎn)軸的形位公差和尺寸精度要求都很高。且必須對轉(zhuǎn)軸進(jìn)行嚴(yán)格的動平衡。

軸承：高速精密軸承。具有高速性能好、動載荷承載能力高、潤滑性能好、發(fā)熱量小等優(yōu)點(diǎn)。定子與轉(zhuǎn)子：定子由具有高磁導(dǎo)率的優(yōu)質(zhì)矽鋼片疊壓而成，疊壓成型的定子內(nèi)腔帶有沖制嵌線槽。定子通過一個冷卻套固裝在電主軸的殼體上。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、鼠籠、轉(zhuǎn)軸三部分組成。位于前后軸承之間，用熱壓裝配法與主軸產(chǎn)生過盈配合，用由過盈力傳遞扭矩。電主軸制造商：國外：德國GMN公司；瑞士FISCHER公司、IBAG公司；國內(nèi)：洛陽軸承研究所

發(fā)熱熱問問題題的的解解決決熱源源：：內(nèi)內(nèi)置置電電動動機(jī)機(jī)的的發(fā)發(fā)熱熱和和主主軸軸軸軸承承的的發(fā)發(fā)熱熱。?？捎糜醚h(huán)環(huán)切切削削液液冷冷卻卻。。電主主軸軸內(nèi)內(nèi)置置電電動動機(jī)機(jī)的的發(fā)發(fā)熱熱與與散散熱熱高速速主主軸軸單單元元的的油油-水冷冷卻卻系系統(tǒng)統(tǒng)三、、主主軸軸組組件件主軸軸組組件件包包括括主主軸軸、、主主軸軸軸軸承承、、傳傳動動零零件件等等。。1、主軸軸軸承承一般采采用滾滾動軸軸承①軸承承類型型（a）錐孔雙雙列圓圓柱滾滾子軸軸承：內(nèi)圈圈為1：12的錐孔孔，當(dāng)當(dāng)內(nèi)圈圈沿錐錐形軸軸軸向向移動動時(shí)，，內(nèi)圈圈脹大大，可可以調(diào)調(diào)整滾滾道間間隙。。滾子子與內(nèi)內(nèi)外圈圈線性性接觸觸，承承載能能力大大，剛剛性好好。允允許極極限轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較較高。。對箱箱體孔孔、主主軸頸頸的加加工精精度要要求高高，且且只能能承受受徑向向載荷荷。（b）雙列列推力力向心心球軸軸承，接觸觸角為為60°。球徑徑小、、數(shù)量量多，，允許許轉(zhuǎn)速速高，，軸向向剛度度較高高，能能承受受雙向向軸向向載荷荷。該該種軸軸承一一般與與雙列列圓柱柱滾子子軸承承配套套用作作主軸軸的前前支承承。（c）雙列列圓錐錐滾子子軸承承。這種軸軸承的的特點(diǎn)點(diǎn)是內(nèi)內(nèi)、外外列滾滾子數(shù)數(shù)量相相差一一個，，能使使振動動頻率率不一一致，，因此此，可可以改改善軸軸承的的動態(tài)態(tài)性能能。軸軸承可可以同同時(shí)承承受徑徑向載載荷和和軸向向載荷荷，通通常用用作主主軸的的前支支承。。（d）帶凸肩的雙雙列圓錐滾子子軸承。結(jié)構(gòu)和圖（（c）相似，特點(diǎn)點(diǎn)是滾子被做做成空心，故故能進(jìn)行有效效潤滑和冷卻卻；此外，還還能在承受沖沖擊載荷時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生微小變形形，增加接觸觸面積，起到到有效吸振和和緩沖作用。。（e）高速電主軸軸軸承：隨著速度的提提高，軸承的的溫度升高，，離心力增加加,振動和噪聲增增大，壽命降降低?？刹捎么鸥≥S承、液液體動靜壓軸軸承、陶瓷球球軸承三種形式。磁磁浮軸承的高高速性能好、、精度高，容容易實(shí)現(xiàn)診斷斷和在線監(jiān)控控，但電磁測測控系統(tǒng)過于于復(fù)雜。液體體動靜壓軸承承綜合了液體體靜壓軸承和和液體動壓軸軸承的優(yōu)點(diǎn)，，但這種軸承承必須根據(jù)具具體機(jī)床專門門進(jìn)行設(shè)計(jì)，，單獨(dú)生產(chǎn)，，標(biāo)準(zhǔn)化程度度低，維護(hù)保保養(yǎng)也困難。。應(yīng)用最多是混合陶瓷球軸軸承，即滾動體使使用熱壓或熱熱等靜壓Si3N4陶瓷球，軸承承套圈仍為鋼鋼圈。滾動體采用氮氮化硅陶瓷球球的原因：①質(zhì)量輕，相當(dāng)當(dāng)于鋼球的40%，因而離心力力下降；②彈性模量高，，為鋼球的1.5倍，因而主軸軸和軸承的剛剛度、臨界轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速提高。③線膨脹系數(shù)數(shù)低，約為鋼鋼球的25%；④硬度高，，1600-1700HV.為鋼球的2.5倍；⑤陶瓷與與金屬不產(chǎn)生生咬合。②軸承配置：（a）后端定位：：推力軸承布置置在后支承兩兩側(cè)，并承受受雙向軸向載載荷。優(yōu)點(diǎn)：：簡化主軸端端部結(jié)構(gòu)，缺缺點(diǎn)：主軸熱熱膨脹，向前前端伸長或橫橫向彎曲，影影響精度。（b）前后兩端定定位：推力軸承布置置在前、后支支承的兩外側(cè)側(cè)，軸向載荷荷分別由前后后支承承受。。軸向間隙一一般由后端調(diào)調(diào)整。在主軸軸受熱伸長時(shí)時(shí)，會改變支支承的軸向、、徑向間隙，，影響加工精精度。設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)應(yīng)考慮對主主軸的自動預(yù)預(yù)緊。(c)(d)均采用前端定定位，推力軸軸承布置在前前支承，軸向向載荷由前支支承承受。優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛剛度較高；主主軸受熱伸長長，不會影響響加工精度。。圖(c)的推力軸承安安裝在前支承承兩側(cè)，會增增加主軸的懸懸伸長度，對對提高剛度不不利。圖(d)推力軸承均布布置在前支承承內(nèi)側(cè)，主軸軸的懸伸長度度小，剛度大大。但前支承承結(jié)構(gòu)較復(fù)雜雜，一般用于于高速精密數(shù)數(shù)控機(jī)床。常見形式:特點(diǎn)（a）前支承采用用圓錐孔雙列列圓柱滾子軸軸承和雙向推推力角接觸軸軸承組合，后后支承采用成成對角接觸球球軸承。這種種配置形式使使主軸的綜合合剛度得到大大幅度提高，，可以滿足強(qiáng)強(qiáng)力切削的要要求，所以目目前各類數(shù)控控機(jī)床的主軸軸普遍采用這這種配置形式式。（b）前文承采用用高精度雙列列向心推力球球軸承和角接接觸球軸承組組合。這種配配置方式具有有較好的高速速性能，主軸軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)達(dá)4000r／min，但是軸承的的承載能力小小，因而適用用于高速、輕輕載和精密的的數(shù)控機(jī)床主主軸。（c）前后支承采采用雙列圓維維波子軸承和和圓錐滾子軸軸承。這種軸軸承徑向軸向向剛度高，能能承受重載荷荷，尤其能承承受較大的動動載荷，安裝裝與調(diào)整性能能好。但是這這種軸承配置置方式限制了了抽的最高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和精度，，所以僅適用用于中等精度度、低速與重重載的數(shù)控機(jī)機(jī)床主軸。2、主軸組件結(jié)結(jié)構(gòu)機(jī)床主軸部件件的結(jié)構(gòu)根據(jù)據(jù)不同的機(jī)床床有較大的差差別。主軸組件的分分析方法：軸承類型、軸軸承配置、軸軸向力傳遞方方式、軸承間間隙調(diào)整方法法。數(shù)控車床主軸軸組件圖傳動件、軸承承、擋圈等均均采用先進(jìn)的的熱套工藝進(jìn)進(jìn)行安裝和調(diào)調(diào)整，主軸上上無鍵槽和螺螺紋，既增強(qiáng)強(qiáng)了主軸剛度度，又最大限限度地降低了了主軸的不平平衡量。前支承采用成成組角接觸球球軸承，后支支承為雙列圓圓柱滾子軸承承。前端的三三個角接觸軸軸承中，前兩兩個軸承的大大端向主軸前前端，另一個個軸承的大端端向主軸后端端，前支承可可以同時(shí)承受受徑向和軸向向力。軸向力傳遞：向左的軸向向力由主軸前前端，通過軸軸承17、軸承13、擋圈11、軸承10的外圈傳到箱箱體上。向右右的軸向力由由熱調(diào)整套8、擋圈9、軸承10的內(nèi)圈、球、、外圈、擋圈圈11、軸承13和17的外圈、聯(lián)接接盤14、螺釘15傳到箱體上。。間隙調(diào)整：當(dāng)軸承間隙隙過大時(shí)，需需卸下主軸部部件，通過修修磨2個擋圈11和12，調(diào)整熱調(diào)整整套的軸向位位置進(jìn)行。熱熱調(diào)整套的內(nèi)內(nèi)孔與主軸外外圓以一很小小錐度配合，，以便調(diào)整。。后支承為雙雙列圓柱滾子子軸承，其調(diào)調(diào)整可通過熱熱套工藝，調(diào)調(diào)整帶輪聯(lián)接接盤2的軸向位置和和修磨擋圈7來實(shí)現(xiàn)。電主軸主要由由空心轉(zhuǎn)子1、帶繞組的定定子2和位置檢測器器（圖中未示示出）三部分分組成。主軸4與電動機(jī)合為為一體，電動動機(jī)的轉(zhuǎn)子軸軸就是主軸本本身，電動機(jī)機(jī)定子與主軸軸箱體聯(lián)接，，主軸傳動不僅僅結(jié)構(gòu)簡單，，而且降低了了噪聲和共振振。主軸部件件經(jīng)過嚴(yán)格的的動平衡，故故可以在高速速下運(yùn)行。為了防止主軸軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)的發(fā)熱，主主軸軸承、電電主軸均通入入冷卻水進(jìn)行行強(qiáng)制冷卻。。主軸前端結(jié)結(jié)構(gòu)與前圖相相同。3、刀具自動夾夾緊裝置一、數(shù)控機(jī)床床進(jìn)給傳動系系統(tǒng)的特點(diǎn)低摩擦傳動副副。如采用靜壓壓導(dǎo)軌、滾動動導(dǎo)軌和滾珠珠絲杠等，以以減小摩擦力力。選用最佳的降降速比，以達(dá)到提高高機(jī)床分辨率率，使工作臺臺盡可能大地地加速以達(dá)到到跟蹤指令、、系統(tǒng)折算到到驅(qū)動軸上的的慣量盡量小小的要求?？s短傳動鏈以以及用預(yù)緊的的方法提高傳傳動系統(tǒng)的剛剛度。如采用大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩寬調(diào)速的的直流電動機(jī)機(jī)與絲杠直接接相連應(yīng)用預(yù)預(yù)加負(fù)載的滾滾動導(dǎo)軌和滾滾珠絲杠副，，絲杠支承設(shè)設(shè)計(jì)成兩端軸軸向固定的、、并可預(yù)拉伸伸的結(jié)構(gòu)等辦辦法來提高傳傳動系統(tǒng)的剛剛度。無間隙傳動，，消除反向死死區(qū)誤差。如采用消除除間隙的聯(lián)軸軸器，采用有有消除間隙措措施的傳動副副等?！?.3數(shù)控機(jī)床的進(jìn)進(jìn)給傳動系統(tǒng)統(tǒng)二、進(jìn)給傳動動機(jī)構(gòu)1、類型直線進(jìn)給運(yùn)動動：通過絲杠螺母副（（通常為滾珠珠絲杠或靜壓壓絲杠），將伺服電動動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動變成直線線運(yùn)動。通過齒輪、齒條副副，將伺服電動動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動變成直線線運(yùn)動。直接采用直線線電動機(jī)進(jìn)行行驅(qū)動。圓周進(jìn)給運(yùn)動動：除少數(shù)情況直直接使用齒輪輪副外，一般般都采用蝸輪蝸桿副。2、減速機(jī)構(gòu)通過降速來匹配進(jìn)給系統(tǒng)統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量量和獲得要求求的輸出機(jī)械械特性，對開環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)，還起匹配配所需的脈沖沖當(dāng)量的作用用。一般采用齒輪輪機(jī)構(gòu)或同步步齒形帶傳動動。近年來，由于于伺服電機(jī)及及其控制單元元性能的提高高，許多數(shù)控控機(jī)床的進(jìn)給給傳動系統(tǒng)去去掉了降速齒齒輪副，直接接將伺服電動動機(jī)與滾珠絲絲杠連接。①開環(huán)系統(tǒng)降速速比運(yùn)動平衡式：：②閉環(huán)系統(tǒng)降降速比二、滾珠絲杠杠螺母副1、工作原理及及特點(diǎn)內(nèi)循環(huán)滾珠絲絲杠外循環(huán)滾珠絲絲杠在絲杠和螺母母上都有半圓圓形的螺旋槽槽，當(dāng)它們套套裝在一起時(shí)時(shí)便成了滾珠珠的螺旋滾道道。螺母上有有滾珠回珠滾滾道，將數(shù)圈圈螺旋滾道的的兩端連接成成封閉的循環(huán)環(huán)滾道，滾道道內(nèi)裝滿滾珠珠，當(dāng)絲杠旋旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠珠在滾道內(nèi)自自轉(zhuǎn)，同時(shí)又又在封閉滾道道內(nèi)循環(huán)，使使絲杠和螺母母相對產(chǎn)生軸軸向運(yùn)動。當(dāng)當(dāng)絲杠（或螺螺母）固定時(shí)時(shí)，螺母（或或絲杠）即可可以產(chǎn)生相對對直線運(yùn)動，，從而帶動工工作臺作直線線運(yùn)動。滾珠循環(huán)方式式有兩種：外循環(huán)：回珠滾道布置置在螺母外部部，滾珠在循循環(huán)過程中，，有部分時(shí)間間滾珠與絲杠杠脫離接觸；；制造工藝簡簡單。缺點(diǎn)是是對滾道接縫縫處的要求高高，通常很難難做到平滑，，影響滾珠滾滾動的平穩(wěn)性性，嚴(yán)重時(shí)甚甚至?xí)l(fā)生卡卡珠現(xiàn)象，其其噪聲也較大大。內(nèi)循環(huán)：回珠滾道布置置在螺母內(nèi)部部，循環(huán)過程程中滾珠始終終與絲杠保持持接觸。結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊，定位位可靠，剛性性好，且不易易發(fā)生磨損和和滾珠堵塞現(xiàn)現(xiàn)象；其缺點(diǎn)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜，制造較困困難，且內(nèi)循循環(huán)結(jié)構(gòu)的滾滾珠絲杠螺母母不能作成多多頭螺紋傳動動。滾珠絲杠螺母母副具有以下下特點(diǎn)：摩擦損失小，傳動效率高高；給予適當(dāng)預(yù)緊緊，可消除絲絲杠和螺母的的螺紋間隙，，定位精度高，，剛度好。反向時(shí)就可可以消除空行行程死區(qū)。運(yùn)動平穩(wěn)。摩擦力幾乎乎與運(yùn)動速度度無關(guān)，動、、靜摩擦力的的變化也很小小，故不易產(chǎn)產(chǎn)生低速爬行行現(xiàn)象；傳動動精度高。運(yùn)動具有可逆逆性，可以從旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為為直線運(yùn)動，，也可以從直直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動動，即絲杠和和螺母都可以以作為主動件件。磨損小，使用用壽命長。制造工藝復(fù)雜雜。滾珠絲杠和和螺母等元件件的加工精度度和表面粗糙糙度要求高，，成本高。不能實(shí)現(xiàn)自鎖鎖。當(dāng)用在垂直傳傳動或水平放放置的高速大大慣量傳動中中必須裝有制制動裝置。為為了防止安裝裝、使用時(shí)螺螺母脫離絲杠杠滾道，在機(jī)機(jī)床上還必須須配置超程保保護(hù)裝置。2、滾珠絲杠副副的參數(shù)名義直徑d0：滾珠與螺紋滾滾道在理論接接觸角狀態(tài)時(shí)時(shí)包絡(luò)滾珠球球心的圓珠直直徑。導(dǎo)程P：絲杠相對于于螺母旋轉(zhuǎn)任任意弧度時(shí)，，螺母上基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位位移基本導(dǎo)程P0：絲杠相對于于螺母旋轉(zhuǎn)2π弧度時(shí)，螺母母上基準(zhǔn)點(diǎn)的的軸向位移接觸角β:法向剖面內(nèi)，，滾珠球心與與滾道接觸點(diǎn)點(diǎn)連線和螺紋紋軸線垂直線線間的夾角。。螺紋滾道型面面的形狀單圓弧型雙雙圓弧型3、滾珠絲杠螺螺母副軸向間間隙調(diào)整和預(yù)預(yù)緊軸向間隙通常是指絲杠杠和螺母無相相對轉(zhuǎn)動時(shí)，，絲杠和螺母母之間的最大大軸向竄動。。除了結(jié)構(gòu)本本身的游隙之之外，在施加加軸向載荷之之后，軸向間間隙還包括彈彈性變形所造造成的竄動。。可通過預(yù)緊方方法消除滾珠珠絲杠副間隙隙，并能提高高剛度。滾珠絲杠螺螺母副的預(yù)緊緊方法與螺母母的型式有關(guān)關(guān)。注意點(diǎn)：預(yù)緊雖能有有效地減小彈彈性變形所帶帶來的軸向位位移，但過大大的預(yù)加載荷荷將增加摩擦擦阻力，降低低傳動效率，，并使壽命大大為縮短。所所以，一般要要經(jīng)過幾次調(diào)調(diào)整才能保證證機(jī)床在最大大軸向載荷下下，既消除了了間隙，又能能靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。。（1）對于單螺母母結(jié)構(gòu)主要有有三種：①增加滾珠直徑徑預(yù)緊法：通過篩選滾珠珠的大小進(jìn)行行預(yù)緊。無須須改變螺母結(jié)結(jié)構(gòu)，簡單可可靠，剛性好好；但它一旦旦配好，就不不能對預(yù)緊力力再進(jìn)行調(diào)整整。當(dāng)預(yù)緊力力調(diào)整為額定定動載荷的2%~5%左右時(shí)，性能能最佳；允許許最大預(yù)緊力力為額定動載載荷的5%。②螺母夾緊預(yù)緊緊法(b)：在螺母的單邊邊加工一條0.1mm的縫隙，再通通過螺栓4徑向夾緊螺母母。制造成本本低，調(diào)整簡簡單，預(yù)緊力力調(diào)整方便；；但對剛性有有一定的影響響。允許最大大預(yù)緊力為額額定動載荷的的5%。整體螺母變位位螺距預(yù)緊法法(c)：通過整體螺母母變位，使螺螺母相對絲杠杠產(chǎn)生軸向移移動。這種方方法的特點(diǎn)是是結(jié)構(gòu)緊湊，，工作可靠，，調(diào)整方便；；但調(diào)整位移移量不易。（2）對于雙螺母母結(jié)構(gòu)的滾珠珠絲杠螺母副副雙螺母墊片預(yù)緊法(a)。它是通過改變變墊片4的厚度，使螺螺母相對絲杠杠產(chǎn)生軸向位位移的預(yù)緊方方法。這種方方法的特點(diǎn)是是結(jié)構(gòu)簡單可可靠，剛性好好；但調(diào)整較較費(fèi)時(shí)間，且且不能在工作作中隨意調(diào)整整。最大預(yù)緊緊力不能超過過平均工作載載荷的33%，通常調(diào)整為為額定動載荷荷的10%左右。雙螺母螺紋調(diào)調(diào)隙式：螺母1的外端有凸緣緣。螺母2外端無凸緣但但有螺紋，并并伸出套筒外外，并用兩個個圓螺母4固定。旋轉(zhuǎn)圓圓螺母4，即可消除間間隙，并產(chǎn)生生預(yù)緊力。齒差調(diào)隙式：：在兩個螺母的的凸緣上各制制有圓柱外齒齒輪，齒數(shù)差差為1，兩個內(nèi)齒圈圈的齒數(shù)與外外齒輪的齒數(shù)數(shù)相同，并用用螺釘和銷釘釘固定在螺母母座的兩端。。調(diào)整時(shí)先將將內(nèi)齒圈取出出，根據(jù)間隙隙的大小使兩兩個螺母分別別在相同方向向轉(zhuǎn)過一個齒齒或幾個齒，，使螺母在軸軸向彼此移近近(或移開)相應(yīng)的距離。。間隙消除量Δ的計(jì)算：n：兩螺母在同同一方向轉(zhuǎn)過過的齒數(shù)；t:滾珠絲桿的導(dǎo)導(dǎo)程；Z:齒輪的齒數(shù)、。（1）滾珠絲杠螺螺母副的支承承軸承雙向推力角接接觸球軸承.接觸角為60°，可以承受雙雙向軸向載荷荷和徑向載荷荷，裝配后可可以采用精密密鎖緊螺母預(yù)預(yù)緊。軸向剛剛度高，可以以承受很大的的軸向力，是是一種專門用用于滾珠絲杠杠的軸承。4、滾珠絲杠螺螺母副的安裝裝滾針/推力圓柱滾子子軸承。由一個帶向心心和推力滾道道的外圈、兩兩個軸圈、一一個內(nèi)圈、一一個向心滾針針、兩個推力力圓柱滾珠等等組成的完整整單元?？梢砸猿惺茈p向軸軸向載荷和徑徑向載荷，裝裝配后可以采采用精密鎖緊緊螺母預(yù)緊。?？梢猿惺芎芎艽蟮妮S向力力，也是一種種專門用于滾滾珠絲杠的軸軸承。（2）滾珠絲杠螺螺母副的支承承型式(a)一端固定、一一端自由。僅在一端裝可可以承受雙向向軸向載荷與與徑向載荷的的推力角接觸觸球軸承或滾滾針-推力圓柱滾子子軸承，并進(jìn)進(jìn)行軸向預(yù)緊緊；另一端完完全自由，不不作支撐。結(jié)結(jié)構(gòu)簡單，但但承載能力較較小，總剛度度較低，且隨隨著螺母位置置的變化剛度度變化較大。。通常適用于于絲杠長度、、行程不長的的情況。（b）一端固定、、一端游動。。在一端裝可以以承受雙向軸軸向載荷與徑徑向載荷的推推力角接觸球球軸承或滾針針推力圓柱滾滾子軸承，另另一端裝向心心球軸承，僅僅作徑向支撐撐，軸向游動動。提高了臨臨界轉(zhuǎn)速和抗抗彎強(qiáng)度，可可以防止絲杠杠高速旋轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)的彎曲變形形，可以適用用于絲杠長度度、行程較長長的情況。（c）兩端支承方方式：在滾珠絲杠杠的兩端裝推推力軸承，并并進(jìn)行軸向預(yù)預(yù)緊，有助于于提高傳動剛剛度。絲杠熱熱變形伸長時(shí)時(shí)，將使軸承承去載，產(chǎn)生生軸向間隙。。（d）兩端裝推力力軸承及深溝溝球軸承。為使絲杠具具有較大剛度度，它的兩端端可用雙重支支承，即推力力軸承加深溝溝球軸承，并并施加預(yù)緊拉拉力。這種結(jié)結(jié)構(gòu)方式可使使絲杠的溫度度變形轉(zhuǎn)化為為推力軸承的的預(yù)緊力，但但設(shè)計(jì)時(shí)要求求提高推力軸軸承的承載能能力和支架剛剛度。（3）制動裝置當(dāng)機(jī)床工作時(shí)時(shí)，電磁鐵線線圈吸住壓簧簧，打開摩擦擦離合器。此此時(shí)步進(jìn)電動動機(jī)接受控制制機(jī)的指令脈脈沖后，將旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過過液壓轉(zhuǎn)矩放放大器及減速速齒輪傳動，，帶動滾珠絲絲杠副轉(zhuǎn)換為為主軸箱的垂垂直移動。當(dāng)步進(jìn)電動機(jī)機(jī)停止轉(zhuǎn)動時(shí)時(shí)，電磁鐵線線圈亦同時(shí)斷斷電，在彈簧簧作用下摩擦擦離合器壓緊緊，使得滾珠珠絲杠不能自自由轉(zhuǎn)動，主主軸箱就不會會因自重而下下沉了。數(shù)控臥式銑鏜鏜床主軸箱進(jìn)給絲絲杠的制動裝裝置（4）滾珠絲杠螺螺母副與驅(qū)動動電動機(jī)的聯(lián)聯(lián)接①聯(lián)軸器直接聯(lián)聯(lián)接優(yōu)點(diǎn)：具有最最大的扭轉(zhuǎn)剛剛度；傳動機(jī)機(jī)構(gòu)本身無間間隙，傳動精精度高；而且且結(jié)構(gòu)簡單，，安裝、調(diào)整整方便。在大、中型機(jī)機(jī)床上使用，，難以發(fā)揮伺伺服電動機(jī)高高速、低轉(zhuǎn)矩矩的特性；通通常適用于輸輸出扭矩要求求在15NM~40NM左右的中、小小型機(jī)床或高高速加工機(jī)床床。撓性聯(lián)軸器：：能補(bǔ)償因同軸軸度及垂直度度誤差引起的的“干涉”現(xiàn)現(xiàn)象。②通過齒輪聯(lián)接接優(yōu)點(diǎn)：①可以降低絲杠杠、工作臺的的慣量在系統(tǒng)統(tǒng)中所占的比比重，提高進(jìn)進(jìn)給系統(tǒng)的快快速性。②可以充分利用用伺服電動機(jī)機(jī)高轉(zhuǎn)速、低低扭矩的性能能，使其變?yōu)闉榈娃D(zhuǎn)速、大大扭矩輸出，，獲得更大的的進(jìn)給驅(qū)動力力。③在開環(huán)步進(jìn)系系統(tǒng)中還可起起到機(jī)械、電電氣間的匹配配作用，使數(shù)數(shù)控系統(tǒng)的分分辨率和實(shí)際際工作臺的最最小移動單位位統(tǒng)一。④進(jìn)給電動機(jī)和和絲杠中心可可以不在同一一直線上，布布置靈活。問題：①傳動裝置結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜，降低低傳動效率，，增加噪聲。。②傳動級數(shù)的增增加必將帶來來傳動部件的的間隙和摩擦擦的增加，從從而影響進(jìn)給給系統(tǒng)的性能能。③傳動齒輪副的的間隙存在，，在開環(huán)、半半閉環(huán)系統(tǒng)中中，將影響加加工精度；在在閉環(huán)系統(tǒng)中中，由于位置置反饋的作用用，間隙產(chǎn)生生的位置滯后后量雖然能通通過系統(tǒng)的閉閉環(huán)自動調(diào)節(jié)節(jié)得到補(bǔ)償，，但它將帶來來反向時(shí)沖擊擊，甚至導(dǎo)致致系統(tǒng)產(chǎn)生振振蕩而影響系系統(tǒng)的穩(wěn)定具有帶傳動和和鏈傳動的共共同優(yōu)點(diǎn)，與與齒輪傳動相相比它結(jié)構(gòu)更更簡單，制造造成本更低，，安裝調(diào)整更更方便。并且且傳動不打滑滑、不需要大大的張緊力；；傳動效率可可以達(dá)到98~99.5%，最高線速度度可以達(dá)到80m/s，故廣泛用于于一般數(shù)控機(jī)機(jī)床和高速、、高精度的數(shù)數(shù)控機(jī)床傳動動。③通過同步齒形形帶聯(lián)接三、齒輪齒條條副齒輪齒條傳動動常用于行程程較長的大型型機(jī)床上，可可以得到較大大的傳動比，，還易得到高高速直線運(yùn)動動，剛度及機(jī)機(jī)械效率也高高；但傳動不不夠平穩(wěn)，傳傳動精度不夠夠高，不能自自鎖。四、齒輪傳動動間隙的消除除措施反向進(jìn)給時(shí)，，輪齒側(cè)隙會會使進(jìn)給運(yùn)動動的反向滯后后于指令信號號，從而影響響其驅(qū)動精度度。1、偏心軸套調(diào)調(diào)整法。電動機(jī)1通過偏心軸套套2裝到殼體上。。改變偏心軸軸套的轉(zhuǎn)角，，可調(diào)整兩嚙嚙合齒輪的中中心距，從而而消除圓柱齒齒輪正、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)的齒側(cè)隙隙。2、錐度齒輪調(diào)調(diào)整法。在加工齒輪1和2時(shí)，將假想的的分度圓柱面面改變成帶有有小錐度的圓圓錐面，使其其齒厚在齒輪輪的軸向稍有有變化。裝配配時(shí)只要改變變墊片3的厚度就能調(diào)調(diào)整兩個齒輪輪的軸向相對對位置，從而而消除齒側(cè)間間隙。(3)雙向薄齒輪錯錯齒調(diào)整法。嚙合齒輪輪中，其中一一個是寬齒輪輪，另一個由由兩相同齒數(shù)數(shù)的薄片齒輪輪套裝而成，，兩薄片齒輪輪可相對回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。裝配后，，應(yīng)使一個薄薄片齒輪的齒齒左側(cè)和另一一個薄片齒輪輪的齒右側(cè)分分別緊貼在寬寬齒輪的齒槽槽左、右兩側(cè)側(cè)，這樣錯齒齒后就消除了了齒側(cè)隙，反反向時(shí)不會出出現(xiàn)死區(qū)。2-4畫出下列機(jī)床床的機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系①臥式車床+Z+X+Y②臥式銑床+Z+X+Y③牛頭刨床+Y+X+Z④立式銑床+Y+X+Z⑤平面磨床+Y+X+Z臥軸圓臺平面面磨床+Z+X+Y2-10刀具補(bǔ)償有哪哪幾種？為什什么要用刀具具補(bǔ)償？指令令是什么？答：兩種：①左偏刀具半徑徑補(bǔ)償，即順順著刀具前進(jìn)進(jìn)方向觀察，，刀具偏在工工件輪廓的左左邊，G41②右偏刀具半徑徑補(bǔ)償，即順順著刀具前進(jìn)進(jìn)方向觀察，，刀具偏在工工件輪廓的右右邊。G42為什么采用刀刀具半徑補(bǔ)償償：數(shù)控機(jī)床在加加工過程中，，控制的是刀具中心的軌跡；而用用戶是按零件輪廓編制加工程序序，因此，加加工時(shí)刀具中中心必須偏移移一個偏置量量。具有刀具具半徑補(bǔ)償功功能的數(shù)控裝裝置，按零件件輪廓編制的的程序和預(yù)先先設(shè)定的偏置置參數(shù)，能自自動生成刀具具中心軌跡的的功能，可以以帶來如下好好處：①刀具磨損或或換刀時(shí)，無無須重新編程程，只須修改改偏置參數(shù)；；②粗、精加工工可用同一套套程序，加工工余量可通過過修改偏置參參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。。③利用輸入偏置置量的大小，，控制輪廓尺尺寸的精度.2.遞推法：后一步的偏偏差用前一步步的偏差遞推推出來若,向+X方向發(fā)出一個個脈沖，新新加工點(diǎn)的的偏差：若,向+X方向發(fā)出一個個脈沖，新新加工點(diǎn)的的偏差：：3-3欲用逐點(diǎn)比較較法插補(bǔ)直線線OE，起點(diǎn)O(0,0)，終點(diǎn)E(12,15)，試寫出插補(bǔ)補(bǔ)計(jì)算過程并并繪出軌跡。?？偛綌?shù)n=12+15=27若,向+X方向發(fā)出一個個脈沖，新新加工點(diǎn)的的偏差：若,向+X方向發(fā)出一個個脈沖，新新加工點(diǎn)的的偏差：：序號偏差判別進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)判別0F0=0n=12+15=271F0=0+ΔxF1=F0-ye=-15n=262F1<0+ΔyF2=F1+xe=-3n=253F2<0+ΔyF3=F2+xe=9n=244F3>0+ΔxF4=F3-ye=-6n=235F4<0+ΔyF5=F4+xe=6n=226F5>0+ΔxF6=F5-ye=-9n=21序號偏差判別進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)判別7F6<0+ΔyF7=3n=208F7>0+ΔxF8=-12n=199F8<0+ΔyF9=0n=1810F9=0+ΔxF10=-15n=1711F10<0+ΔyF11=-3n=1612F11<0+ΔyF12=9n=1513F12>0+ΔxF13=-6n=1414F13<0+ΔyF14=6n=1315F14>0+ΔxF15=-9n=1216F15<0+ΔyF16=3n=1117F16>0+ΔxF17=-12n=1018F17<0+ΔyF18=0n=09序號偏差判別進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)判別19F18<0+ΔxF19=-15n=0820F19<0+ΔyF20=-3n=0721F20<0+ΔyF21=9n=0622F21>0+ΔxF22=-6n=0523F22<0+ΔyF23=6n=0424F23>0+ΔxF24