数控机床PPT课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《数控机床PPT课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控机床 PPT 课件
- 资源描述:
-
1、机械工业出版社进给传动的系统要求进给传动的系统要求2.2.12.2.12.2 2.2 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.22.2.2齿轮间隙的消除机构齿轮间隙的消除机构2.2.32.2.3回转工作台回转工作台2.2.42.2.4导轨导轨2.2.52.2.51、定义: 是将伺服电动机的旋转运动变为工作台直线运动的整个机械传动链,主要由。2、组成: 传动机构、运动变换机构、导向机构、执行件组成 进给传动系统即进给驱动装置,是伺服进给系统的主要组成部分, 数控机床的进给运动是数字控制的直接对象,因此被加工工件的轮廓精度和位置精度都要受到进给运动传动精度、灵敏度和稳定
2、性的直接影响。2.2.12.2.1 进给传动的系统要求进给传动的系统要求 3、数控机床对进给传动系统的要求有以下几点: (1)摩擦阻力要小(2)传动刚度要高 (3)转动惯量要小(4)谐振频率要高 (5)传动间隙要小 数控机床一般采用低摩擦传动副;保证传动元件的加工精度,采用合理的预紧、合理的支承形式;选用最佳降速比,以提高机床的分辨率,并使系统折算到驱动轴上的惯量减少;尽量消除传动间隙,减少反向死区误差,提高位移精度等。2.2.1 进给传动的系统要求进给传动的系统要求1滚珠丝杠副的工作原理 滚珠丝杠副(俗称滚珠丝杠螺母副)是一种在丝杠与螺母间装有滚珠作为中间元件的丝杠副,是机床上常用的运动变换
3、机构,将旋转运动变换成直线运动。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副 2、与传统的滑动丝杠螺母副比较,滚珠丝杠副具有以下优点: 1)传动效率高,可实现高速运动。 2)摩擦阻力小,运动平稳,不易出现爬行现象。 3)传动精度高,反向时无空程。 4)磨损小,精度保持性好,使用寿命长。 5)具有运动的可逆性。 但是滚珠丝杠副的缺点是:制造成本高;不能自锁。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副 3、滚珠丝杠的螺纹滚道法向截面形状有多种形式,常见的有单圆弧
4、和双圆弧两种不同的形状。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副4滚珠丝杠螺母副的结构类型 滚珠丝杠螺母副按滚珠循环方式可分为以下两种: (1)外循环 滚珠在循环过程结束返回过程中,与丝杠脱离接触,通过螺母外表面上的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环为外循环。 特点:结构、制造工艺简单,使用广泛。适应于总载。但是滚道处接缝不平,平稳性不佳易卡珠。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副 如图2-18b所示为螺旋槽式,在螺母外圆上铣出螺旋槽,槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切,形成返回通道,结构比插管式结构径向尺寸小,但制造较复杂。2.2.2 滚
5、珠丝杠副滚珠丝杠副 (2)内循环 滚珠在循环过程中,始终与丝杠接触称为内循环。如图2-19所示,在螺母的侧孔中装有圆柱凸健式反向器,其上的S形槽,将相邻的螺纹滚道联接起来,使滚珠成单圈循环。一般一个螺母上装有24个反向器,反向器沿螺母圆周等分分布。反向器的数目与滚珠圈数相等。这种类型的结构紧凑,径向尺寸小,刚度好,滚珠流通性好,摩擦损失小,但制造较困难,适用于高灵敏、高精度的进给系统,不宜用于重载传动。 2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副 5滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法 轴向间隙:丝杠与螺母无相对运动时,丝杠和螺母间最大轴向窜动。除
6、结构本事游隙,还包括施加轴向载荷后的弹性变形。 (1)双螺母垫片调隙 通过修磨垫片的厚度使左、右两螺母产生轴向位移,即可消除间隙和产生预紧力。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副 这种方法结构简单,刚性好,拆装方便,但调整时需要卸下调整垫圈修磨,很难在一次修磨中调整完毕,滚道有磨损时不能随时消除间隙和进行预紧,因此调整精度也不是很好。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副图2-20垫片调隙式1左螺母2垫片3右螺母4丝杠2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副 (2) 螺纹调隙 右侧螺母外端有凸缘;左侧螺母外端没有凸缘,制有螺纹,它伸出套筒外,并用两个圆螺母固定。滚珠丝杠左右两螺母副以平键与外套相联,用平键限制螺
7、母在螺母座内的转动。旋转圆螺母时,即可消除轴向间隙,并可达到产生预紧力的目的。调整好后再用另一个圆螺母把它锁紧。 2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副图2-21螺纹调隙式1锁紧螺母2圆螺母3左螺母4右螺母5平键 2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副 (3) 齿差调隙式 在两个螺母的凸缘上各制有圆柱外齿轮,齿数分别为z1和z2,z2-z1=1,分别与固紧在套筒两端的内齿圈啮合。调整时,先取下内齿圈,然后根据间隙的大小使两个螺母分别在相同方向转过一个或几个齿,让两个螺母相对于套筒方向都转动一个或几个齿,然后再插入内齿圈。由于两个螺母产生了相对角位移,使螺母在轴向彼此移近了相应的距离。2.2.2 滚珠丝杠副
8、滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副图2-22双螺母齿差调隙式 (4)单螺母变位螺距预加负荷 近年来出现了单螺母消除间隙的滚珠丝杠螺母副,使用范围正在扩大,结构如图2-23所示,将螺母的内螺纹滚道在中部的一圈上产生一个轴向L0的导程突变量,从而使两列滚珠在轴向错位实现预紧。 2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副图2-23单螺母变位螺距预紧 2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副6滚珠丝杠的支承结构 常用的滚珠丝杠的支承形式有以下四种,如图2-24所示。图2-24滚珠丝杠在机床上的支承形式 2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副 (1)一端装推力轴承(固定-自由式)如图2-24a所示,该种安装支承方式适用
9、于短丝杠,承载力小,轴向刚度小。 (2)一端装推力轴承,另一端装深沟球轴承(固定-支承式)如图2-24b所示,该种安装支承方式适用于丝杠较长的情况。热变形造成丝杠伸长时,其一端固定,另一端可以做微量的轴向浮动。 (3)两端装推力轴承如图2-24c所示,该种安装支承方式可以提高轴向刚度,但对丝杠的热变形较为敏感。 (4)两端装推力轴承及深沟球轴承(固定-固定式)如图2-24d所示,该种安装支承方式两端均采用双重支承并施加预紧力,可以使丝杠具有较大的刚度,但对推力轴承的承载力和支承刚度要求较高。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副5滚珠丝杠的制动 滚珠丝杠不能自锁,因此需要制动装置,尤其是在垂直传动或
10、高速大惯量场合时。电磁制动器是最常见的制动方式。 图2-25是FANUC公司伺服电动机电磁制动器的示意图,这种制动器装在电动机壳内,与电动机形成一体化结构。数控机床工作时,在电磁圈7电磁力的作用下,外齿轮8与内齿轮9脱开,弹簧受压缩,当停机或停电时,在弹簧作用下,齿轮8、9啮合,内齿轮9与电动机端盖为一体,从而与电动机轴联接的丝杠得到制动。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副 2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副图2-25FANUC公司伺服电动机电磁制动器1旋转变压器2测速发电动机转子3测速发电动机电子4电刷 5永久磁铁6伺服电动机转子7电磁线圈 8外齿轮9内齿轮 图2-26所示为数控卧式铣镗床主轴箱
11、进给丝杠的制动装置示意图。当机床工作时,电磁铁线圈4、通电吸住压簧3、打开摩擦离合器5,此时步进电动机1接收控制系统的指令脉冲后,通过液压转矩放大器及减速齿轮2带动滚珠丝杠6转动;电磁铁线圈4断电时,在压簧3作用下摩擦离合器5压紧,使得滚珠丝杠不能自由转动,主轴箱7就不会因自重而下沉了。超越离合器也可用作滚珠丝杠的制动装置。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副图2-26电磁式摩擦离合器制动装置示意图1步进电动机2减速齿轮3压簧4电磁铁线圈5摩擦离合器6滚珠丝杠7主轴箱 6滚珠丝杠的保护 滚珠丝杠副可用润滑来提高耐磨性及传动效率。润滑剂分为润滑油及润滑脂两大类。润滑油
12、一般用全损耗系统用油、90180号透平油或140号主轴油。润滑脂可采用锂基油脂。润滑脂加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内,而润滑油通过壳体上的油孔注入螺母空间内。2.2.2 滚珠丝杠副滚珠丝杠副1齿隙补偿机构 数控机床进给系统由于经常处于自动变向状态,齿侧间隙会造成进给系统每一次反向之后就会使运动滞后于指令信号,并产生反向死区从而影响加工精度,因此必须采取措施消除齿轮传动中的间隙。 2.2.3 齿轮间隙的消除机构齿轮间隙的消除机构 (1) 直齿圆柱齿轮传动副消除间隙的方法 1)偏心套调整法。 图2-27a所示为偏心套式消除间隙结构。电动机2通过偏心套1安装到机床壳体上,通过转动偏心套1,使电动
13、机2中心轴线的位置向上移动,就能方便地调整两啮合齿轮的中心距大小,从而消除齿侧间隙。这是一种刚性调整方法,调整之后齿侧间隙不能自动补偿,这类调整方法要求严格控制齿轮的齿厚及齿距公差,否则传动的灵活性将受到影响。但这类方法调整的齿轮有较好的传动刚度,而且结构比较简单。 2)小锥齿轮轴向垫片调整法。 如图2-27b所示,具有小锥度的齿轮啮合,可以通过调整垫片4的厚度,使齿轮副3的其中一个沿轴向移动,从而消除两齿轮的齿侧间隙。2.2.3 齿轮间隙的消除机构齿轮间隙的消除机构2.2.3 齿轮间隙的消除机构齿轮间隙的消除机构图2-27圆柱齿轮间隙的几种调整结构1偏心套2电动机3齿轮4垫片 3)双片薄齿轮
14、错齿调整法。图2-28a所示是一种双片薄齿轮周向可调弹簧错齿消隙结构。两个相同齿数的薄片齿轮1和2与另一个宽齿轮啮合。两薄片齿轮可相对回转。在两个薄片齿轮1和2的端面均匀分布着4个螺孔,分别装上凸耳3和8。薄片齿轮1的端面还有另外4个通孔,凸耳8可以在其中穿过,弹簧4的两端分别钩在凸耳3和螺钉7上。通过螺母5调节弹簧4的拉力,调节完后用螺母6锁紧。弹簧的拉力使薄片齿轮错位,即两个双片齿轮的左、右齿面分别贴在宽齿轮齿槽的左、右齿面上,从而消除了齿侧间隙。 图2-28b是另一种双片薄齿轮周向弹簧错齿消隙结构。薄片齿轮1和2套装在一起,每片齿轮各开有两条周向通槽,在齿轮的端面上装有短柱3,用来安装弹
展开阅读全文