第三章数控机床进给传动系统ppt课件

.,第三章数控机床进给传动系统,数控机床机械系统及其故障诊断与维修,.,主要内容概述联轴器齿轮传动滚动丝杠数控机床用导轨直线电动机,.,复习引入,数控机床机械结构是由那几个部分组成的？,（1）主传动系统，其功用是实现主运动（2）进给系统，其功用是实现进给运动（3）机床基础件，通常指床身、底座、立柱、滑座、工作台等。其功用是支承机床本体的零、部件，并保证这些零、部件在切削加工过程中占有的准确位置。,.,复习引入,切削时主运动、进给运动,.,关键的几个概念,.主传动系统的概念？进给传动系统的概念？,.,关键的几个概念,.,关键的几个概念,.,关键的几个概念,.数控机床的主传动系统普通机床的主传动系统比较？,.,关键的几个概念,.,电机,支承,丝杠,螺母,伺服进给系统,概述,.,概述,进给传动系统机械传动机构,减速装置、丝杠螺母副、导向元件、支撑部件等。,.,概述,主传动系统的特点,1.与速度有关转速高（功率大）、变速宽（无级变速）、能恒速2.与精度有关高精度、刚度好、抗振性好、分布合理3.与效率有关自动化程度高（自动装卸刀具、工件）4.与变形有关润滑、冷却、热补偿,.,概述,数控机床进给运动,.,概述,进给传动系统的特点,1.与速度有关变速宽（无级变速）2.与精度有关传动精度高3.与灵敏度有关效率、加工精度4.与稳定性有关低速不爬行，高速不振动,.,概述,对进给传动系统机械部分的要求,1.减少摩擦（滚珠丝杠、滚动（静压）导轨等）2.减小运动惯量（质量、尺寸）3.消除传动间隙（齿轮、丝杠螺母副、联轴器等）4.保证精度刚度（丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副）5.维护使用方便（结构）,.,进给传动系统种类1.步进电机伺服进给系统2.直流电机伺服进给系统3.交流电机伺服进给系统4.直线电机伺服进给系统,概述,.,伺服电机,概述,.,工作台,床身,直线电机,概述,.,联轴器,一、联轴器的功用与分类,.定义：实现两轴的联接，并传递运动及转矩T。.功用：用于联接轴与轴，以传递运动与转矩；补偿所联两轴的相对位移；可用作安全装置；吸振、缓冲。,.,联轴器,一、联轴器的功用与分类,.分类（按性质分）：刚性联轴器：适用于两轴能严格对中，并在工作中不发生相对位移的地方，如凸缘联轴器。挠性联轴器：适用于两轴有偏斜或工作中有相对位移的地方。,.,联轴器,一、联轴器的功用与分类,凸缘联轴器（刚性）特点：能传递较大载荷；对中性要求高应用：用于对中性好、刚度高、低速、无冲击场合；,.,联轴器,一、联轴器的功用与分类,套筒联轴器（刚性）特点：径向尺寸小，装卸困难，不允许有径向和角度偏差应用：机床中应用很广,.,联轴器,一、联轴器的功用与分类,夹壳联轴器（刚性）特点应用：用于低速,.,联轴器,一、联轴器的功用与分类,牙嵌式联轴器（挠性）特点应用：允许轴向位移,.,联轴器,一、联轴器的功用与分类,滑块（十字滑块）联轴器（挠性）特点应用：允许径向位移,.,联轴器,一、联轴器的功用与分类,万向联轴器（挠性）特点应用：允许较大角位移,.,联轴器,一、联轴器的功用与分类,锥环（无键）联轴器（挠性）特点应用：没有方向间隙、安全联轴器,.,联轴器,二、联轴器的维护,.清尘.润滑.防护.调整（松动）刚性：带螺纹圆锥销、双弹性销挠性：锁紧弹性锥形套（切缝）,.,齿轮传动,一、齿轮副,.应用：电机与滚珠丝杠的连接采取齿轮减速式.特点噪声大，需润滑，有间隙，会冲击反向死区,.,齿轮传动,二、齿轮副维护,.消除齿轮间隙,（）偏心套调整法（）锥度调整法（）双片错齿调整法,.,齿轮传动,二、齿轮副维护,.良好润滑.减小变挡冲击.封闭式防护.控制噪声,（）齿形修缘（）控制齿形误差（）控制中心距（）合理位置润滑,.,滚珠丝杠副,一、滚珠丝杠.工作原理：丝杠相对于螺母旋转时，两者发生轴向位移，滚珠沿着滚道流动。将回转运动与直线运动相互转换。.种类（见表3-2）：内循环式：滚珠始终与丝杠表面接触，有反向器回路短，流畅性好，效率高，螺母径向尺寸小，制造精度高外循环式：部分离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外循环。结构简单，制造容易，径向尺寸大，弯管两端耐磨性和抗冲击性差。,.,滚珠丝杠副,.,滚珠丝杠螺母副,滚珠丝杠副,.,滚珠丝杠副,一、滚珠丝杠.结构参数：公称直径：滚珠与螺纹滚道理论接触状态时包络滚珠球心的圆柱的直径。30-80导程：精度高，导程小一点，滚珠直径小，承载能力下降，螺旋升角小，传动效率低；精度低，导程大一点。螺旋升角:在满足加工精度的条件下尽可能取大一点导程.特点：传动效率高，摩擦力小，寿命长，经预紧后可消除轴向间隙，无反向空行程，成本高，不能自锁，尺寸不能太大。.精度：1、2、3、4、5、7、10,.,滚珠丝杠副,一、滚珠丝杠6.安装支撑方式：一端推力轴承：结构简单，承载能力小，轴向刚度低，短丝杠，垂直丝杠；一端推力轴承，一端向心球轴承：有微量的轴向移动。较长丝杠；两端推力轴承:轴向刚度较好，对热变形敏感，长丝杠，对精度和位移要求高；两端推力轴承和向心球轴承：轴向刚度最好，热变形可转为预紧力，长丝杠，对精度和位移要求高；,.,滚珠丝杠副,二、滚珠丝杠维护.轴向间隙调整：方法：双螺母预紧消隙；双螺母垫片消隙法；螺纹消隙法；齿差消隙法。,.,滚珠丝杠副,二、滚珠丝杠维护.轴承定期检查：调整预紧力（轴向、径向）；更换轴承；,.,滚珠丝杠副,二、滚珠丝杠维护.防护：防护罩防护：防腐蚀，耐油，经久耐用密封圈防护：接触式弹性密封圈：橡胶、尼龙，摩擦大，但效果好非接触式弹性密封圈：聚氯乙稀，摩擦小，但效果差,.,滚珠丝杠副,二、滚珠丝杠维护.润滑：提高耐磨性及传动效率润滑油：90-180号透平油，140号或N15主轴油（工作前加）润滑脂：锂基（半年加一次）,.,滚珠丝杠副,二、滚珠丝杠维护.安装：三点一线；轴承螺母相近原则；螺母一般不拆（辅助套）,.,滚珠丝杠副,三、滚珠丝杠副诊断与维修.加工面表面粗糙度值大；.反向误差大，加工精度不稳定；.在运转中扭矩过大；.噪声大.不灵活；.润滑不良,.,滚珠丝杠螺母副+滚动导轨副,滚珠丝杠副,.,回转工作台1）作用：实现绕X、Y、Z轴的圆周进给运动2）种类：数控回转工作台、数控分度工作台,滚珠丝杠副,.,数控回转工作台,滚珠丝杠副,.,模块二数控机床结构及主要部件,数控分度头,.,数控机床用导轨,一、导轨的种类导轨是进给系统的重要环节，是机床基本结构的要素之一。机床加工精度和使用寿命很大程度上取决于机床导轨的质量。对导轨的要求：高的导向精度、良好的精度保持性、良好的摩擦特性、运动平稳、高灵敏度、寿命长。,.,数控机床用导轨,一、导轨的种类按运动轨迹分：直线运动导轨、圆周运动导轨。按工作性质分：主运动导轨、进给运动导轨、调整导轨。按受力情况分：开式导轨、闭式导轨按摩擦性质分：滚动导轨、塑料滑动导轨、静压导轨,.,滑动导轨优点：结构简单、制造方便、接触刚度高。缺点：导轨摩擦阻力大，磨损快，动静摩擦因数差别大，低速易爬行。塑料滑动导轨：摩擦因数小、动静摩擦摩擦因数相近，运动平稳，耐磨性好，抗振性好，有自润滑，化学稳定性好，工艺简单，成本低！,数控机床用导轨,.,塑料滑动导轨贴塑导轨：聚四氟乙烯、青铜粉、二硫化钼等。导轨软带，中小型数控机床。Turcite-B、Rulon、TSF注塑导轨：环氧树脂、二硫化钼、增塑剂、固化剂等。导轨软带，大、重型数控机床。SKC3、HNT,数控机床用导轨,.,滑动导轨,数控机床用导轨,.,滚动导轨优点：灵敏度高、摩擦阻力小、动静摩擦因数小、运动均匀、定位精度高、牵引力小、磨损小。缺点：抗振性差、对防护要求高，承载能力差、结构复杂成本高。,数控机床用导轨,.,滚动导轨滚动导轨块。,数控机床用导轨,直线滚动导轨副,.,滚动导轨,数控机床用导轨,.,静压导轨两个相对运动的导轨面间通入压力油。形成承载油膜。优点：不产生磨损、摩擦因数低、承载能力大、刚度好、吸振性好。缺点：结构复杂、有专门的供油系统、成本高。,数控机床用导轨,.,二、导轨的维护保养1.导轨副的安装2.导轨副的预紧3.导轨副的润滑4.导轨副的防护,数控机床用导轨,.,二、导轨的维护保养1.导轨副的安装正确区分基准导轨副和非基准导轨副。认清导轨副安装时所需的基准侧面。,数控机床用导轨,.,二、导轨的维护保养2.导轨副的预紧过盈配合预紧：调整法预紧：,数控机床用导轨,.,二、导轨的维护保养2.导轨副的预紧间隙调整压板调整：,数控机床用导轨,.,二、导轨的维护保养2.导轨副的预紧间隙调整镶条调整：,数控机床用导轨,.,二、导轨的维护保养2.导轨副的预紧间隙调整压板镶条调整：,数控机床用导轨,.,二、导轨的维护保养3.导轨副的润滑人工定期加油：压力润滑：,数控机床用导轨,.,二、导轨的维护保养4.导轨副的防护防止切屑、磨粒、切削液等引起磨损、擦伤和锈蚀刮板式、卷帘式、叠层式等。,数控机床用导轨,.,三、导轨的常见故障的维修1.导轨研伤2.运动不良3.加工面在接刀处不平,数控机床用导轨,.,一、直线电动机系统1.直线电机的结构,直线电动机,.,一、直线电动机系统2.直线电动机的原理,直线电动机,.,一、直线电动机系统2.直线电动机的种类结构形式：扁平、管、圆盘、圆弧工作原理：交流直线感应（同步）、直线直流、直线步进,直线电动机,短次级：初级固定，次级移动短初级：次级固定，初级移动,.,一、直线电动机系统3.直线电动机的特点优点：响应快、精度好、安装易、体积小、行程大、维护简、调速宽。缺点：防磁、散热、工作台结构轻化、导轨结构类型选择等,直线电动机,.,二、直线电动机