數(shù)控技術(shù)第四章課件

1、數(shù)控技術(shù)9/17/20221第四章 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)與傳動(dòng) 機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的主體部分。來自于數(shù)控裝置的各種運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作指令，都必須由機(jī)床本體轉(zhuǎn)換成真實(shí)的、準(zhǔn)確的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的功能，并保證數(shù)控系統(tǒng)性能的要求。數(shù)控機(jī)床的本體由下列各部分組成：1.機(jī)床基礎(chǔ)件，床身，底座，立柱，滑座，工作臺(tái)等。支承作用。2.主傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。3.進(jìn)給系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。4.實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和某些輔助功能的裝置，液壓，氣動(dòng)，潤滑，冷卻，防護(hù)，排屑。5.實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、分度定位的裝置和附件，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。6.刀庫、刀架和自動(dòng)換刀裝置（ATC）7.托盤交換裝置(APC)8.特殊功能裝置，如刀具破損監(jiān)測(cè)

2、、精度檢測(cè)和監(jiān)控裝置等。 其中，1 4為基本件，5 8為可選件。9/17/202229/17/20223 概述數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求提高數(shù)控機(jī)床性能的措施 從本質(zhì)上說，數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床一樣，也是一種經(jīng)過切削將金屬材料加工成各種不同形狀零件的設(shè)備。早期的數(shù)控機(jī)床，包括目前部分改造、改裝的數(shù)控機(jī)床，大都是在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上，通過對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的革新、改造而成的。因此，在許多場(chǎng)合，普通機(jī)床的構(gòu)成模式、零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法仍然適用于數(shù)控機(jī)床。但是，隨著數(shù)控技術(shù)（包括伺服驅(qū)動(dòng)、主軸驅(qū)動(dòng)）的迅速發(fā)展，為了適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率、加工精度、安全環(huán)保等方面越來越高的要求，現(xiàn)代數(shù)

3、控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)從初期對(duì)普通機(jī)床的局部改造，逐步發(fā)展形成了自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。特別是隨著電主軸、直線電動(dòng)機(jī)等新技術(shù)、新產(chǎn)品在數(shù)控機(jī)床上的推廣應(yīng)用，部分機(jī)械結(jié)構(gòu)日趨簡化，新的結(jié)構(gòu)、功能部件不斷涌現(xiàn)，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械機(jī)構(gòu)正在發(fā)生重大的變化，虛擬軸機(jī)床的出現(xiàn)和實(shí)用化，使傳統(tǒng)的機(jī)床結(jié)構(gòu)面臨著更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。9/17/20224結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、自動(dòng)化程度高 數(shù)控機(jī)床需要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令，自動(dòng)完成對(duì)進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、道具運(yùn)動(dòng)軌跡以及其他機(jī)床輔助技能（如自動(dòng)換刀，自動(dòng)冷卻）的控制。它必須利用伺服進(jìn)給系統(tǒng)代替普通機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，并可以通過主軸調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸自動(dòng)變速。因此，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，數(shù)控機(jī)床的主軸箱、

4、進(jìn)給變速箱結(jié)構(gòu)一般非常簡單；齒輪、軸類零件、軸承的數(shù)量大為減少；電動(dòng)機(jī)可以直接連接主軸和滾珠絲杠，不用齒輪；在使用直線電動(dòng)機(jī)，電主軸的場(chǎng)合，甚至可以不用絲杠、主軸箱。在操作上，它不像普通機(jī)床那樣，需要操作者通過手柄進(jìn)行調(diào)整和變速，操作機(jī)構(gòu)比普通機(jī)床要簡單多，許多機(jī)床甚至沒有手動(dòng)機(jī)械操作系統(tǒng)。此外，由于數(shù)控機(jī)床的大部分輔助動(dòng)作都可以通過數(shù)控系統(tǒng)的輔助技能（M技能）進(jìn)行控制，因此，常用的操作按鈕也較普通機(jī)床少。結(jié)構(gòu)簡單、 操作更方便，更簡單9/17/20225具有適應(yīng)無人化、柔性化加工的特殊部件 “工藝復(fù)合化”和“功能集成化”是無人化、柔性加工的基本要求，也是數(shù)控機(jī)床最顯著的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展方向。

5、因此，自動(dòng)換刀裝置（ATC）、動(dòng)力刀架、自動(dòng)換屑裝置、自動(dòng)潤滑裝置等特殊機(jī)械部件是必不可少，有的機(jī)床還帶有自動(dòng)工作臺(tái)交換裝置（APC）。 “功能集成化”是當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的另一重要發(fā)展方向。在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上，自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)工作臺(tái)交換裝置等已經(jīng)成為基本裝置。隨著數(shù)控機(jī)床向無人化、柔性化加工發(fā)展，功能集成化更多體現(xiàn)在：工件的自動(dòng)裝卸、自動(dòng)定位，刀具的自動(dòng)對(duì)刀、破損檢測(cè)、壽命管理，工件的自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)補(bǔ)償功能上，因此，國外還新近開發(fā)了集中突破傳統(tǒng)機(jī)床界限，集鉆、銑、鏜、車、磨等加工于一體的所謂“萬能加工機(jī)床”，大大提高了附加值，并隨之不斷出現(xiàn)新的機(jī)械部件。9/17/20227對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件的要求

6、高 高速、高效、高精度的加工要求，無人化管理以及工藝復(fù)合化、功能集成化，一方面可以大大的提高生產(chǎn)率，同時(shí)，也必然會(huì)使機(jī)床的開機(jī)時(shí)間，工作負(fù)載隨之增加，機(jī)床必須在高負(fù)荷下，長時(shí)間可靠工作。因此，對(duì)組成機(jī)床的各種零部件和控制系統(tǒng)的可靠性要求很高。 此外，為了提高加工效率，充分發(fā)揮機(jī)床性能，數(shù)控機(jī)床通常都能夠同時(shí)進(jìn)行粗細(xì)加工。這就要求機(jī)床技能滿足大切削量的粗加工對(duì)機(jī)床的剛度、強(qiáng)度和抗震性的要求，而且也能達(dá)到精密加工機(jī)床對(duì)機(jī)床精度的要求。因此，數(shù)控機(jī)床的主軸電機(jī)的功率一般比同規(guī)格的普通機(jī)床大，主要部件和基礎(chǔ)件的加工精度通常比普通機(jī)床高，對(duì)組成機(jī)床各部件的動(dòng)、靜態(tài)性能以及熱穩(wěn)定性的精度保持性也提出了更高

7、的要求。4-1 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求9/17/20228具有較好的熱穩(wěn)定性 機(jī)床的熱變性是影響機(jī)床加工精度的主要因素之一。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速、快速進(jìn)給都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通機(jī)床，機(jī)床又長時(shí)間處于連續(xù)工作狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)、絲杠、軸承、導(dǎo)軌的發(fā)熱都比較嚴(yán)重，加上高速切削產(chǎn)生的切屑的影響，使得數(shù)控機(jī)床的熱變性影響比普通機(jī)床要嚴(yán)重得多。雖然在先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)具有熱變性補(bǔ)償功能，但是它并不能完全消除熱變性對(duì)于加工精度的影響，在數(shù)控機(jī)床上還應(yīng)采取必要的措施，盡可能減小機(jī)床的熱變性。9/17/202210具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和良好的低速穩(wěn)定性 利用伺服系統(tǒng)代替普通機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的主要特點(diǎn)。伺服系統(tǒng)最小的移動(dòng)量（

8、脈沖當(dāng)量），一般只有0.001mm，甚至更?。蛔畹瓦M(jìn)給速度，一般只有1mm/min，甚至更低。這就要求進(jìn)給系統(tǒng)具有較高的運(yùn)動(dòng)精度，良好的跟蹤性能和低速穩(wěn)定性，才能對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的位置指令做出準(zhǔn)確的響應(yīng)，從而得到要求的定位精度。 傳動(dòng)裝置的間隙直接影響著機(jī)床的定位精度，雖然在數(shù)控系統(tǒng)中可以通過間隙補(bǔ)償、單向定位等措施減小這一影響，但不能完全消除。特別是對(duì)于非均勻間隙，必須機(jī)械消除間隙措施，才能得到較好的解決。9/17/202211具有良好的操作、安全防護(hù)性能 方便、舒適的操作性能，是操作者普遍關(guān)心的問題。在大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床上，刀具和工件的裝卸、刀具和夾具的調(diào)整、還需要操作者完成，機(jī)床的維修更離不開人，

9、而且由于加工效率的提高，數(shù)控機(jī)床的工件裝卸可能比普通機(jī)床更加頻繁，因此良好的操作性能是數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)必須的問題。數(shù)控機(jī)床是一種高度自動(dòng)化的加工設(shè)備，動(dòng)作復(fù)雜，高速運(yùn)動(dòng)部件較多，對(duì)機(jī)床動(dòng)作互鎖、安全防護(hù)性能的要求也比普通機(jī)床要高很多。同時(shí)，數(shù)控機(jī)床一般都有高壓、大流量的冷卻系統(tǒng)，為了防止切屑、冷卻液的飛濺，數(shù)控機(jī)床通常都應(yīng)采用封閉和半封閉的防護(hù)形式，增加防護(hù)性能。 9/17/2022129/17/202214二、提高機(jī)床結(jié)構(gòu)的抗振性基礎(chǔ)件內(nèi)腔充填泥芯、混凝土等阻尼材料。圖4-8表面采用阻尼涂層采用新材料制造基礎(chǔ)件充分利用結(jié)合面間的阻尼 三、減少機(jī)床的熱變形改進(jìn)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)

10、圖4-9采用預(yù)拉伸的滾珠絲杠結(jié)構(gòu)在機(jī)床布局時(shí)，盡量減少內(nèi)部熱源 圖4-10控制溫升熱變形補(bǔ)償 圖4-114-1 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求9/17/202215二）滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌塊 圖4-15直線滾動(dòng)導(dǎo)軌 圖4-16主要特點(diǎn)：對(duì)安裝基面的要求不高；制造精度高 可高速運(yùn)行，運(yùn)行速度可大于60m/min能長時(shí)間保持高精度可預(yù)加負(fù)載，提高剛度抗振性不如滑動(dòng)導(dǎo)軌，不宜用在有過大振動(dòng)和沖擊的機(jī)床上。 4-1 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求9/17/202217三）靜壓導(dǎo)軌 在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌面間通以壓力油，將運(yùn)動(dòng)件浮起，使導(dǎo)軌面間處于純液體摩擦狀態(tài)。 圖4-174-1 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求9/17/2022184-2 數(shù)

11、控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件數(shù)控機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：主軸轉(zhuǎn)速更高、變速范圍更寬、消耗功率更大一、數(shù)控機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的參數(shù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)：是指主軸轉(zhuǎn)速和變速范圍。動(dòng)力參數(shù)：是指主運(yùn)動(dòng)的功率。主軸轉(zhuǎn)速和調(diào)速速范圍主軸轉(zhuǎn)速： r/min主軸最低轉(zhuǎn)速： r/min主軸最高轉(zhuǎn)速： r/min調(diào)速范圍： 數(shù)控機(jī)床的調(diào)速范圍寬，一般Rn100，有時(shí)甚至Rn10009/17/202219主運(yùn)動(dòng)的功率扭矩特性 PZ-切削力切向分力（N）;V-切削速度（m/min）;T-切削扭矩（Nm）;n-主軸轉(zhuǎn)速（r/min）;功率扭矩特性曲線4-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件9/17/202220二、主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)與變速主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)形式帶有

12、變速齒輪的主傳動(dòng)特點(diǎn)：齒輪變速組即可降速，擴(kuò)大輸出扭矩和恒功率變速范圍，適用于大中型機(jī)床。4-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件通過皮帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)特點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、輸出扭矩和變速范圍小，適用于小型機(jī)床9/17/202221電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)精密聯(lián)軸器連接：結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高，但主軸的轉(zhuǎn)速和扭矩與電機(jī)完全一致，低速性能的改善是其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。4-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件內(nèi)裝電機(jī)主軸：主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣量小，振動(dòng)噪聲小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和剛度好。但發(fā)熱對(duì)主軸精度影響較大。用于立式加工中心的內(nèi)裝電機(jī)主軸如圖（最高轉(zhuǎn)速可達(dá)20000rpm）9/17/202222液壓變速機(jī)構(gòu)圖5

13、-21所示三聯(lián)滑移齒輪的液壓變速原理如下4-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件對(duì)應(yīng)的動(dòng)作示意圖如下9/17/2022244-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件三聯(lián)滑移齒輪液壓變速動(dòng)作示意圖9/17/202225電磁離合器種類： 摩擦片式 牙嵌式兩種無滑環(huán)摩擦片式電磁離合器特點(diǎn)：可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速、具有過載保護(hù)功能，但尺寸大、摩擦發(fā)熱大。4-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件9/17/202227牙嵌式電磁離合器特點(diǎn)：傳遞扭矩大、尺寸小，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，可用于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中。4-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件9/17/202228三、主軸部件主軸部件包括：主軸、主軸支承及安裝在主軸上的傳動(dòng)零件，對(duì)于自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床

14、還包括自動(dòng)夾緊、清屑、準(zhǔn)停等裝置。一）主軸端部結(jié)構(gòu)和主軸支承主軸端部結(jié)構(gòu) 圖5-274-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件主軸支承主軸支承的選用 主軸支承一般應(yīng)根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速、承載能力、回轉(zhuǎn)精度等性能選用。中小型機(jī)床：多采用滾動(dòng)軸承。重型機(jī)床：多采用液體靜壓軸承高精度機(jī)床：多采用氣體靜壓軸承超高速機(jī)床（210104rpm）：多采用磁力軸承或陶瓷滾珠軸承。9/17/202229數(shù)控機(jī)床常用滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式如圖5-284-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件9/17/202230數(shù)控機(jī)床常用主軸軸承的配置形式如圖4-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件9/17/202231二）刀具自動(dòng)夾緊、切屑清除和主軸準(zhǔn)停裝置

15、刀具自動(dòng)夾緊、切屑清除4-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件動(dòng)畫演示9/17/202232主軸準(zhǔn)停裝置作用：以保證加工中型機(jī)床實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)交換。4-2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與主軸部件動(dòng)畫演示9/17/202233一、自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)類型回轉(zhuǎn)刀架換刀裝置（常用于數(shù)控車床）多主軸轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置（常用于數(shù)控鏜銑床）帶刀庫的自動(dòng)換刀裝置 只帶刀庫的自動(dòng)換刀系統(tǒng) 刀庫機(jī)械手自動(dòng)換刀系統(tǒng)4-3 自動(dòng)換刀裝置動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示9/17/202234二、刀庫類型及刀具的選擇與識(shí)別刀庫類型盤形刀庫（儲(chǔ)存量一般為1540把刀）鏈?zhǔn)降稁欤▋?chǔ)存量一般為30120把刀）格子式刀庫（選刀及取刀動(dòng)作復(fù)雜，應(yīng)用最少）4-3 自動(dòng)換刀

16、裝置選刀方式順序選擇方式任意選擇方式 刀座編碼方式 刀具編碼方式 編碼附件方式9/17/202235刀具識(shí)別裝置4-3 自動(dòng)換刀裝置 非接觸式刀具識(shí)別裝置 接觸式刀具識(shí)別裝置9/17/2022364-4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)作用：按照數(shù)控裝置的指令作回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以使數(shù)控機(jī)床完成指定的加工工序。種類：分度工作臺(tái)和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。一、分度工作臺(tái)功能：完成一定角度的回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)。作用：在加工中自動(dòng)完成工件的轉(zhuǎn)位換面，實(shí)現(xiàn)工件一次安裝完成幾個(gè)面的加工。精度保證：采用專門定位元件來保證。種類：定位銷式分度工作臺(tái)和鼠齒盤式分度工作臺(tái)。定位銷式分度工作臺(tái)主要特點(diǎn)定位精度取決于定位銷和定位孔的精度，最高

17、可達(dá)5。定位銷和定位孔襯套制造和裝配精度要求高。定位銷和定位孔襯套硬度和耐磨性要求高。9/17/202237定位銷式分度工作臺(tái)結(jié)構(gòu)工作過程分為三步：工作臺(tái)松開并抬起 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度 工作臺(tái)下降并鎖緊4-4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)9/17/202238鼠齒盤式分度工作臺(tái)主要特點(diǎn)定位精度高，可達(dá)2，最高可達(dá)0.4。采用多齒重復(fù)定位，重復(fù)定位精度穩(wěn)定。由于多齒嚙合，嚙合率高，所以定位剛度好，承載能力強(qiáng)。最小分度為360/Z，分度數(shù)目多，適用于多工位分度。由于離合過程具有磨合作用，其定位精度不斷提高，使用壽命長。缺點(diǎn)是鼠齒盤制造比較困難。4-4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)9/17/2022394-4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)鼠齒盤及齒形結(jié)構(gòu)如

18、圖工作過程分為三步：工作臺(tái)抬起 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度 工作臺(tái)下降并定位鎖緊9/17/202240二、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)功能：完成工作臺(tái)的連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給和任意角度的分度。作用：即能作為回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，又能作為分度頭完成工件的轉(zhuǎn)位換面。特點(diǎn)：采用伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、精確分度和定位。種類：開環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 和閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4-4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)9/17/2022414-4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一）開環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)特點(diǎn)： 采用電液脈沖馬達(dá)或功率步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，如圖9/17/202242二）閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)特點(diǎn)： 采用交、直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并帶有轉(zhuǎn)角檢測(cè)元件。4-4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)9/17/202243三）雙導(dǎo)程（

19、變齒厚）蝸桿傳動(dòng)作用：用于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的連續(xù)精確分度?；驹恚豪梦仐U齒左右兩側(cè)不同的齒矩（左右兩側(cè)模數(shù)不同），通過軸向移動(dòng)蝸桿的方法來消除或調(diào)整嚙合間隙。4-4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)9/17/202244雙導(dǎo)程蝸桿傳動(dòng)特殊參數(shù)的選擇 公稱模數(shù)、齒厚增量系數(shù)、齒厚調(diào)整量、模數(shù)差與節(jié)距4-4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)9/17/2022454-4 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制的直接對(duì)象，被加工工件的最終位置精度和輪廓精度都與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度、和穩(wěn)定性有關(guān)。因此在設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，選用傳動(dòng)元件時(shí)應(yīng)充分注意：減小摩擦阻力提高傳動(dòng)精度和剛度消除傳動(dòng)間隙和減小運(yùn)動(dòng)慣量。一、滾珠絲杠螺母副作用：實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)到直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換工

20、作原理：在絲杠和螺母上加工有弧形螺旋槽，當(dāng)它們套裝在一起時(shí)形成螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠。當(dāng)絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩者發(fā)生軸向位移，而滾珠則沿著滾道流動(dòng)。9/17/202246特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、壽命高以及可預(yù)緊消除間隙并提高系統(tǒng)剛度等特點(diǎn)，普遍用于中小型機(jī)床的直線進(jìn)給系統(tǒng)中（大型機(jī)床因距離大而采用齒條或蝸條）。種類：內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。內(nèi)循環(huán)：結(jié)構(gòu)緊湊、流暢性好，但工藝性差。外循環(huán)：工藝性好，但徑向尺寸較大、流暢性稍差。使用要求：應(yīng)具有可靠的軸向間隙消除結(jié)構(gòu)、合理的安裝結(jié)構(gòu)和有效的防護(hù)裝置。軸向間隙消除目的：消除反向死區(qū)、提高傳動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。常用消間隙措施：單螺母結(jié)構(gòu)和雙螺母

21、結(jié)構(gòu)單螺母結(jié)構(gòu)：過盈滾珠消間隙結(jié)構(gòu)和變導(dǎo)程消間隙結(jié)構(gòu)兩種。雙螺母結(jié)構(gòu)：雙螺母齒差調(diào)隙式、雙螺母墊片調(diào)隙式、雙螺母螺紋調(diào)隙式4-4 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)9/17/202247滾珠絲杠的安裝注意事項(xiàng)：螺母座孔與螺母座之間保持良好的配合，并保證孔對(duì)端面的垂直度。要保證螺母座的局部剛度和接觸剛度。合理選擇滾動(dòng)軸承、正確安裝滾珠絲杠，確保支承結(jié)構(gòu)的剛度。垂直升降絲杠應(yīng)安裝鎖緊機(jī)構(gòu)。常用軸承組合方式：向心軸承和圓錐軸承組合：結(jié)構(gòu)簡單，但軸向剛度不足。推力軸承或角接觸軸承與向心軸承組合：軸向剛度較高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、摩擦發(fā)熱大。滾珠絲杠專用軸承：結(jié)構(gòu)簡單、剛度高，但成本也較高。 4-4 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)9/17/20224

22、8滾珠絲杠的防護(hù)作用：防止贓物落入滾道，保證滾珠的正常運(yùn)行并避免滾珠和滾道的磨損。防護(hù)措施：接觸式密封圈密封： 防塵效果好，但增加了滾珠絲杠副的摩擦阻力矩。非接觸式迷宮密封： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但避免了與滾珠絲杠副的直接接觸。運(yùn)動(dòng)式密封裝置： 用于暴露在外的絲桿的防護(hù)。鋼帶纏卷式絲杠防護(hù)裝置，如圖4-4 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)9/17/202249二、靜壓蝸桿蝸條副和齒輪齒條副絲杠傳動(dòng)的局限性：長絲杠制造困難，且容易彎曲下垂，軸向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度較差。靜壓蝸桿蝸條副工作原理：同靜壓絲杠螺母副。其中，蝸桿相當(dāng)于絲杠，蝸條相當(dāng)于螺母。配油問題：由于蝸桿是旋轉(zhuǎn)的且與蝸條的接觸區(qū)只有120左右，必須解決壓力油從蝸桿進(jìn)入靜壓油腔的問題。配油原理 圖5-444-4 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)9/17/202250齒輪齒條副：特點(diǎn)： 速度高、傳動(dòng)比大、剛度及效率高，但傳動(dòng)不夠平穩(wěn)、傳動(dòng)精度差、不能自鎖。消間隙措施：雙薄片齒輪消間隙結(jié)構(gòu)： 用于小負(fù)載機(jī)床。雙片厚齒輪消間隙結(jié)構(gòu)： 用于大負(fù)載機(jī)床。 雙片厚齒輪消間隙結(jié)構(gòu)如右圖4-