数控机床的进给传动系统解析学习教案

1、数控机床数控机床(sh kn j chun)的进给传动的进给传动系统解析系统解析第一页，共46页。目目 录录CONTENTSCONTENTS齿轮(chln)传动副数控机床(sh kn j chun)用丝杠螺母传动副数控机床(sh kn j chun)进给传动系统概述一二二三三四四齿轮齿条副与双导程蜗杆副传动五五数控机床导轨第1页/共45页第二页，共46页。进给传动系统进给传动系统课程课程(kchng)(kchng)导引导引第2页/共45页第三页，共46页。课程课程(kchng)(kchng)导引导引图4-1数控工作台传动系统的机械结构图1直流伺服电动机2滑块联轴器3滚珠(gnzh)丝杠4左螺母

2、5键6半圆垫片7右螺母8螺母座第3页/共45页第四页，共46页。进给传动系统进给传动系统 4.1 4.1 概述概述(i sh)(i sh)第4页/共45页第五页，共46页。进给传动系统进给传动系统 4.1 4.1 概述概述(i sh)(i sh)第5页/共45页第六页，共46页。进给传动系统进给传动系统 4.1 4.1 概述概述(i sh)(i sh)机械式联轴器刚性弹性固定式套筒、凸缘、夹壳联轴器等可移式齿式、滑块及万向联轴器等金属弹性件簧片、膜片及波纹管联轴器等非金属弹性件轮胎、橡胶金属环、橡胶块联轴器等第6页/共45页第七页，共46页。进给传动系统进给传动系统 4.1 4.1 概述概述(

3、i sh)(i sh)图4-2套筒联轴器a)键联接(lin ji)b)锥销联接(lin ji)c)十字滑块联轴节第7页/共45页第八页，共46页。进给传动系统进给传动系统 4.1 4.1 概述概述(i sh)(i sh)图4-3凸缘(t yun)式联轴器第8页/共45页第九页，共46页。进给传动系统进给传动系统 4.1 4.1 概述概述(i sh)(i sh)第9页/共45页第十页，共46页。进给传动系统进给传动系统 4.1 4.1 概述概述(i sh)(i sh)图4-4直接(zhji)联接电动机轴和丝杠的弹性联轴器无键联接；依靠弹性钢片组对角联接传递转矩。第10页/共45页第十一页，共46

4、页。进给传动系统进给传动系统 4.1 4.1 概述概述(i sh)(i sh)图4-5安全(nqun)联轴器工作原理第11页/共45页第十二页，共46页。进给传动系统进给传动系统 4.1 4.1 概述概述(i sh)(i sh)图4-6TND360型数控车床的纵向滑板的传动系统图1旋转变压器和测速发电机 10滚珠丝杠2直流伺服电动机 11垫圈3锥环 12、13、14滚针轴承(n zhn zhu chn)4、6半联轴器 15堵头5滑环 16压紧螺钉7钢片 17压紧外环8碟形弹簧 18压紧内环9套 19压紧套第12页/共45页第十三页，共46页。 4.2 4.2 齿轮齿轮(chln)(chln)传

5、动副传动副第13页/共45页第十四页，共46页。 4.2 4.2 齿轮齿轮(chln)(chln)传动副传动副图4-7偏心轴套式调整间隙机构(jgu)1、3齿轮2偏心轴套第14页/共45页第十五页，共46页。 4.2 4.2 齿轮齿轮(chln)(chln)传动副传动副图4-8锥度(zhud)齿轮调整法第15页/共45页第十六页，共46页。 4.2 4.2 齿轮齿轮(chln)(chln)传动副传动副图4-9双片薄齿轮(chln)错齿消隙结构刚性调整法是指调整后齿侧间隙不能自动补偿的调整法，齿轮周节及齿厚要严格控制，结构简单，传动刚度好。柔性调整法是指调整后齿侧间隙仍能自动补偿的调整法，齿轮周

6、节及齿厚不需严格控制，结构复杂，轴向尺寸大，传动刚度差。第16页/共45页第十七页，共46页。 4.2 4.2 齿轮齿轮(chln)(chln)传动副传动副图4-10斜齿轮垫片(din pin)调整法1、2薄片斜齿轮3垫片(din pin)4宽齿轮第17页/共45页第十八页，共46页。 4.2 4.2 齿轮齿轮(chln)(chln)传动副传动副图4-11斜齿轮轴向压簧错齿消隙结构(jigu)1、2薄片斜齿轮3弹簧4宽齿轮5螺母第18页/共45页第十九页，共46页。 4.2 4.2 齿轮齿轮(chln)(chln)传动副传动副图4-12锥齿轮轴向压簧调整法第19页/共45页第二十页，共46页。

7、 4.2 4.2 齿轮齿轮(chln)(chln)传动副传动副图4-13锥齿轮周向弹簧(tnhung)调整法第20页/共45页第二十一页，共46页。 4.3 4.3数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)用丝用丝杠传动副杠传动副图4-14滚珠(gnzh)丝杠副的结构原理滚珠丝杠螺母副是数控机床上将回转运动转换为直线运动常用的传动装置。在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺旋滚道。在螺母上有滚珠回路管道将几圈螺旋滚道的两端连接起来，构成封闭的循环滚道，在滚道内装满滚珠，当丝杠旋转时滚珠在滚道内自转的同时沿滚道循环转动，迫使螺母轴向移

8、动。第21页/共45页第二十二页，共46页。 4.3 4.3数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)用用丝杠传动副丝杠传动副第22页/共45页第二十三页，共46页。 4.3 4.3数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)用丝杠传动用丝杠传动副副图4-15常用(chn yn)的外循环滚珠丝杠a)端盖式b)插管式c)螺旋槽式以和丝杠始终保持接触与否确定是外或内循环！滚珠每一循环闭路称列，外循环每列有1.5、2.5、3.5圈等，一般一个螺母一列。外循环结构和制造工艺简单，使用较广泛，其缺点是滚道接缝处不平滑，平稳性不佳易卡珠。第23页/

9、共45页第二十四页，共46页。 4.3 4.3数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)用丝杠传动用丝杠传动副副图4-16内循环滚珠丝杠1凸键2、3反向槽4丝杠5钢珠(gngzh)6螺母7反向器内循环每个螺母有2、3、4、5列等，每列只有1圈。内循环结构紧凑、定位可靠、刚性好，不易磨损，返回滚道短不易卡珠且摩擦损失小，缺点是结构复杂、制造困难。第24页/共45页第二十五页，共46页。 4.3 4.3数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)用丝用丝杠传动副杠传动副单螺母预紧微量过盈滚珠变螺距双螺母预紧修磨垫片厚度双锁紧螺母齿差式调整法

10、第25页/共45页第二十六页，共46页。 4.3 4.3数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)用丝杠传动用丝杠传动副副图4-18滚珠(gnzh)丝杠安装（一）第26页/共45页第二十七页，共46页。 4.3 4.3数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)用用丝杠传动副丝杠传动副图4-18滚珠(gnzh)丝杠安装（二）第27页/共45页第二十八页，共46页。 4.3 4.3数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)用丝杠传动用丝杠传动副副图4-18滚珠(gnzh)丝杠安装（三）第28页/共45页第二十

11、九页，共46页。 4.4 4.4齿轮齿条齿轮齿条(ch tio)(ch tio)副与双导程蜗杆副与双导程蜗杆副传动副传动第29页/共45页第三十页，共46页。 4.4 4.4齿轮齿条齿轮齿条(ch tio)(ch tio)副与双导程蜗杆副副与双导程蜗杆副传动传动图4-22双齿轮消除间隙(jin x)原理图4 22是这种消除间隙方法的原理图。进给运动由轴2输入，通过两对斜齿轮(chln)将运动传给轴1和轴3，然后由两个直齿轮(chln)4和5去传动齿条，带动工作台移动，轴2上两个斜齿轮(chln)的螺旋线方向相反。如果通过弹簧在轴2上作用一个轴向力F，则使斜齿轮(chln)产生微量的轴向移动，这

12、时轴1和3便以相反的方向转过微小的角度，使齿轮(chln)4和5分别与齿条的两齿面贴紧，消除了间隙。第30页/共45页第三十一页，共46页。 4.4 4.4齿轮齿条齿轮齿条(ch tio)(ch tio)副与双导程蜗杆副传动副与双导程蜗杆副传动图4-23齿轮齿条传动(chundng)的齿侧隙消除当驱动负载大时，采用径向加载法消除间隙。如图4 23所示，两个小齿轮1和6分别与齿条7啮合，并用(bn yn)加载装置4在齿轮3上预加负载，于是齿轮3使啮合的大齿轮2和5向外伸开，与其同轴上的齿轮1、6也同时向外伸开，与齿条7上齿槽的左、右两侧相应贴紧面无间隙，齿轮3由液压马达直接驱动。第31页/共45

13、页第三十二页，共46页。 4.4 4.4齿轮齿轮(chln)(chln)齿条副与双导程蜗杆副齿条副与双导程蜗杆副传动传动第32页/共45页第三十三页，共46页。 4.4 4.4齿轮齿条齿轮齿条(ch tio)(ch tio)副与双导程蜗副与双导程蜗杆副传动杆副传动第33页/共45页第三十四页，共46页。 4.4 4.4齿轮齿条齿轮齿条(ch tio)(ch tio)副与双导程蜗杆副传动副与双导程蜗杆副传动图4-26双导程蜗杆齿形第34页/共45页第三十五页，共46页。 4.4 4.4齿轮齿轮(chln)(chln)齿条副与双导程蜗杆副传齿条副与双导程蜗杆副传动动 图4-27数控回转(huzhu

14、n)工作台1轴承2蜗杆3轴承 4压块5螺钉6螺母7调整套8蜗轮第35页/共45页第三十六页，共46页。 4.5 4.5数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)导导轨轨导轨面间存在着的坚硬微粒、由外界或润滑油带入的切屑或磨粒以及微观不平的摩擦面上的高峰，在运动过程中均会在导轨面产生(chnshng)机械的相互切割和锉削作用面，而使导轨面上产生(chnshng)沟痕和划伤，进而使导轨面受到破坏。导轨面覆盖着氧化膜(约0.025m)及气体、蒸汽或液体的吸附膜(约0.025m),这些薄膜由于导轨面上局部比压或剪切力过高而排除时，裸露的金属表面因摩擦热而使分子运动加快，在

15、分子力作用下就会产生分子间的相互吸引和渗透而吸附在一起，导致冷焊（咬合）。如果导轨面摩擦热使金属表面温度达到熔点引起局部焊接，导致热焊而相对运动又将焊点拉开造成撕裂性破坏。导轨面由于过载或接触应力不均匀而使导轨表面产生弹性变形，反复进行多次，就会形成疲劳点，呈塑性变形，表面形成龟裂和剥落而出现凹坑，这种现象叫压溃。第36页/共45页第三十七页，共46页。 4.5 4.5数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)导导轨轨第37页/共45页第三十八页，共46页。 4.5 4.5数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)导轨导轨第38页/共45页第三十九页，共46页。 4.5 4.5数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)导轨导轨第39页/共45页第四十页，共46页。图4-42滚动导轨块1防护板2端盖3滚柱4导向片5保持(boch)器6本体 4.5 4.5数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)导导轨轨第40页/共45页第四十一页，共46页。 4.5 4.5数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)导轨导轨图4-43直线滚动导轨的外形(wi xn)和结构1导