数控机床原理与结构分析第5章数控机床的进给系统

数控机床原理与结构分析第5章数控机床的进给系统目录contents引言数控机床的进给系统原理数控机床的进给系统结构数控机床的进给系统性能分析数控机床的进给系统维护与保养结论01引言数控机床的进给系统是实现切削加工的重要组成部分，它负责将主轴的旋转运动传递到工作台或刀具上，以完成工件的加工。进给系统由电动机、传动装置、丝杠、工作台等组成，通过控制电动机的旋转运动，经过一系列的传动装置，最终转化为工作台或刀具的直线运动。数控机床的进给系统概述进给系统是数控机床实现高精度、高效率加工的关键因素之一，其性能直接影响着加工质量和生产效率。随着现代制造业的发展，对数控机床的加工精度和效率要求越来越高，因此，对进给系统的性能要求也越来越高。进给系统的性能优劣直接决定了数控机床的性能和市场竞争力。进给系统在数控机床中的重要性02数控机床的进给系统原理用于驱动工作台或执行机构运动的装置，包括电动机、减速器和传动装置等。驱动装置传动装置工作台或执行机构将驱动装置的动力传递到工作台或执行机构的中间装置，包括丝杠、螺母、齿轮等。接受传动装置的驱动，实现工件的进给运动。030201进给系统的基本组成滚珠丝杠进给系统采用滚珠丝杠作为传动元件，具有高精度、高刚度和高效率的特点，广泛应用于数控机床中。静压丝杠进给系统采用静压丝杠作为传动元件，具有高精度、高刚度、高承载能力和长寿命等特点，但制造成本较高。直线电机驱动进给系统采用直线电机直接驱动工作台或执行机构，具有高速度、高加速度、高精度和高效率等特点，但制造成本也较高。进给系统的分类指进给系统在工作台或执行机构移动过程中，实际位置与指令位置的一致程度。定位精度重复定位精度刚度速度与加速度指进给系统在工作台或执行机构多次移动过程中，实际位置的一致程度。指进给系统在工作过程中抵抗变形的能力，直接影响加工精度和稳定性。指进给系统在工作台或执行机构移动过程中的最大速度和加速度，影响加工效率和加工质量。进给系统的关键技术参数03数控机床的进给系统结构通过电机驱动滚珠丝杠旋转，带动螺母沿丝杠轴向移动，实现工作台的进给运动。具有较高的传动刚度和效率，适用于高速、高精度的进给运动。滚珠丝杠螺母副进给系统主要特点工作原理工作原理通过直线电机直接驱动工作台，实现直线进给运动，省去了中间传动环节。主要特点具有高响应速度和定位精度，适用于高速切削和精密加工。直线电机进给系统齿轮齿条进给系统工作原理电机驱动齿轮旋转，齿轮与齿条啮合，带动工作台沿齿条方向移动。主要特点具有较大的传动行程和较低的成本，适用于重型切削和粗加工。其他进给系统结构其他常见的进给系统结构还包括：链轮链条进给系统、液压进给系统等。这些进给系统在数控机床中也有一定的应用，但相对较少。04数控机床的进给系统性能分析定位精度是指数控机床在工作台或刀架运动过程中，实际位置与目标位置之间的偏差。提高定位精度的方法包括优化进给系统机械结构、采用高精度检测元件等。定位精度重复定位精度是指在相同条件下，数控机床重复运动到同一位置的能力。重复定位精度取决于进给系统的机械传动链误差和电气控制系统误差，通过提高机械部件的制造精度和优化电气参数可以提高重复定位精度。重复定位精度进给系统的定位精度和重复定位精度快速响应特性快速响应特性是指进给系统在接受输入信号后，能够迅速达到目标速度和位置的能力。快速响应特性取决于进给系统的机械阻尼和电气惯性，通过优化机械部件的阻尼特性和电气控制系统的动态响应，可以提高快速响应特性。跟踪精度跟踪精度是指进给系统在连续运动过程中，能够准确跟随指令信号的能力。跟踪精度受到机械传动链误差、电气控制系统误差、以及外部干扰因素的影响，通过优化机械传动链和电气控制系统，以及采取抗干扰措施，可以提高跟踪精度。进给系统的动态特性进给系统的热误差分析热误差是由于进给系统在工作过程中受到热源影响，导致机械部件受热变形和温度升高，从而影响进给系统的运动精度。热误差主要来源于传动元件、轴承、导轨等部件的受热变形。热误差产生原因为了减小热误差对进给系统性能的影响，可以采用热误差补偿技术。热误差补偿技术包括温度检测、误差建模和补偿算法等环节，通过实时监测进给系统的温度变化，建立热误差模型，并采用相应的补偿算法对热误差进行补偿，可以有效提高进给系统的运动精度。热误差补偿技术05数控机床的进给系统维护与保养03环境清洁保持进给系统周围环境的清洁，防止灰尘、切屑等杂物进入系统内部，影响精度和使用寿命。01每日检查检查进给系统各部件是否正常，如导轨、丝杠、轴承等，确保无异常声音和振动。02润滑保养按照机床说明书定期对进给系统各部件进行润滑，保持润滑良好，防止磨损。进给系统的日常维护清洗检查定期对进给系统进行清洗，清除积累的灰尘和切屑，检查各部件的磨损情况。紧固检查对进给系统各部件的紧固件进行检查和紧固，防止松动和脱落。调整校准根据需要，对进给系统的参数进行调整和校准，确保系统运行稳定、精度高。进给系统的定期保养导轨运动不灵活检查导轨润滑情况，清理导轨表面异物，调整导轨间隙。丝杠传动噪声大检查丝杠轴承是否损坏，润滑是否良好，必要时更换轴承。伺服电机异常检查伺服电机是否正常工作，电机参数设置是否正确，电机与丝杠连接是否紧固。进给系统常见故障及排除方法06结论进给系统在数控机床中的重要地位进给系统是数控机床的重要组成部分，直接影响着机床的加工精度、效率和稳定性。随着制造业对高精度、高效率加工需求的增加，进给系统的性能和可靠性成为了制约数控机床性能的关键因素之一。未来进给系统