4數(shù)控機(jī)床原理、結(jié)構(gòu)與維修ppt課件

1、1數(shù)控機(jī)床的數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)進(jìn)給傳動系統(tǒng)2學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的與要求n了解數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求了解數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求n了解數(shù)控機(jī)床常用的聯(lián)軸器的使用了解數(shù)控機(jī)床常用的聯(lián)軸器的使用n掌握齒輪傳動副及其消除齒輪傳動中的間隙方法掌握齒輪傳動副及其消除齒輪傳動中的間隙方法n掌握數(shù)控機(jī)床用滾珠絲杠螺母副原理、特點(diǎn)、參數(shù)、選擇方法和掌握數(shù)控機(jī)床用滾珠絲杠螺母副原理、特點(diǎn)、參數(shù)、選擇方法和維護(hù)維護(hù)n了解齒輪齒條副與雙導(dǎo)程蝸桿副傳動、靜壓蝸桿蝸條副與直線電了解齒輪齒條副與雙導(dǎo)程蝸桿副傳動、靜壓蝸桿蝸條副與直線電動機(jī)傳動原理和特點(diǎn)動機(jī)傳動原理和特點(diǎn)n掌握數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌形狀、類型和特點(diǎn)，導(dǎo)

2、軌間隙的調(diào)整、潤滑與掌握數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌形狀、類型和特點(diǎn)，導(dǎo)軌間隙的調(diào)整、潤滑與防護(hù)防護(hù)n 理解絲杠、導(dǎo)軌在使用過程中常見的的故障、故障原因及維修理解絲杠、導(dǎo)軌在使用過程中常見的的故障、故障原因及維修方法方法 3學(xué)習(xí)導(dǎo)引示例學(xué)習(xí)導(dǎo)引示例典型數(shù)控機(jī)床的數(shù)控工作臺傳動系統(tǒng)典型數(shù)控機(jī)床的數(shù)控工作臺傳動系統(tǒng)n 圖圖4-1所示為數(shù)控工作臺傳動系統(tǒng)所示為數(shù)控工作臺傳動系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。伺服電動機(jī)通過滾珠絲的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。伺服電動機(jī)通過滾珠絲杠與工作臺螺母座連接驅(qū)動工作臺運(yùn)動，杠與工作臺螺母座連接驅(qū)動工作臺運(yùn)動，兩坐標(biāo)上下垂直布置，直線運(yùn)動采用滾兩坐標(biāo)上下垂直布置，直線運(yùn)動采用滾動導(dǎo)軌，這種直聯(lián)的結(jié)構(gòu)簡單。伺服電

3、動導(dǎo)軌，這種直聯(lián)的結(jié)構(gòu)簡單。伺服電動機(jī)還可通過齒輪傳動或同步齒形帶與動機(jī)還可通過齒輪傳動或同步齒形帶與絲杠連接，同步齒形帶可隔離電動機(jī)的絲杠連接，同步齒形帶可隔離電動機(jī)的振動和發(fā)熱，電動機(jī)的安裝位置也比較振動和發(fā)熱，電動機(jī)的安裝位置也比較靈活。靈活。 n圖圖4-1 數(shù)控工作臺傳動系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖數(shù)控工作臺傳動系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖n1一伺服電動機(jī)一伺服電動機(jī) 2一聯(lián)軸器一聯(lián)軸器 3一滾珠絲杠一滾珠絲杠 4一限位開關(guān)一限位開關(guān) 5一工作臺一工作臺 6一軸承一軸承 7一導(dǎo)軌一導(dǎo)軌8一一檢測裝置檢測裝置 9一螺母一螺母4n4.1.1 數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求n（1）減小運(yùn)動

4、件的摩擦阻力和動、靜摩擦力之差，以提高數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系）減小運(yùn)動件的摩擦阻力和動、靜摩擦力之差，以提高數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的快速響應(yīng)性能和運(yùn)動精度。如采用滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副，統(tǒng)的快速響應(yīng)性能和運(yùn)動精度。如采用滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副，滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌。滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌。n (2) 減少高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零部件的慣量對伺服機(jī)構(gòu)的啟動和制動特性的影響；減少高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零部件的慣量對伺服機(jī)構(gòu)的啟動和制動特性的影響；減小旋轉(zhuǎn)零件的直徑和質(zhì)量，以減小運(yùn)動部件的蝸輪副的嚙合側(cè)隙對傳動、減小旋轉(zhuǎn)零件的直徑和質(zhì)量，以減小運(yùn)動部件的蝸輪副的嚙合側(cè)隙對傳動、定位精度的影響。如采用雙導(dǎo)程蝸

5、桿蝸輪。定位精度的影響。如采用雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪。n (3) 使進(jìn)給傳動裝置有高的傳動精度與定位精度，對采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動使進(jìn)給傳動裝置有高的傳動精度與定位精度，對采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動的開環(huán)控制系統(tǒng)尤其如此。如通過在進(jìn)給傳動鏈中加入減速齒輪，以減小脈的開環(huán)控制系統(tǒng)尤其如此。如通過在進(jìn)給傳動鏈中加入減速齒輪，以減小脈沖當(dāng)量，預(yù)緊傳動滾珠絲杠，消除齒輪、蝸輪等傳動件的間隙等辦法，可達(dá)沖當(dāng)量，預(yù)緊傳動滾珠絲杠，消除齒輪、蝸輪等傳動件的間隙等辦法，可達(dá)到提高傳動精度和定位精度。到提高傳動精度和定位精度。n4.1 概概 述述5 (4) 具有寬的工作進(jìn)給調(diào)速范圍達(dá)具有寬的工作進(jìn)給調(diào)速范圍達(dá)36000mmmin(

6、調(diào)速范圍調(diào)速范圍1：2000)；精密定位，伺服系統(tǒng)的低速趨近速度達(dá)精密定位，伺服系統(tǒng)的低速趨近速度達(dá)0.1 mmmin；快速移動速度應(yīng)高達(dá)；快速移動速度應(yīng)高達(dá)1 5mmin。 (5) 響應(yīng)速度要快。使機(jī)床工作臺及其傳動機(jī)構(gòu)的剛度、間隙、摩擦以及轉(zhuǎn)響應(yīng)速度要快。使機(jī)床工作臺及其傳動機(jī)構(gòu)的剛度、間隙、摩擦以及轉(zhuǎn)動慣量盡可能達(dá)到最佳值，以提高伺服進(jìn)給系統(tǒng)的快速響應(yīng)性。提高機(jī)床的加動慣量盡可能達(dá)到最佳值，以提高伺服進(jìn)給系統(tǒng)的快速響應(yīng)性。提高機(jī)床的加工效率和加工精度。工效率和加工精度。 (6) 消除傳動間隙，減小反向死區(qū)誤差。如設(shè)采用消除間隙的聯(lián)軸節(jié)及有消消除傳動間隙，減小反向死區(qū)誤差。如設(shè)采用消除間隙

7、的聯(lián)軸節(jié)及有消除間隙措施的傳動副等方法。除間隙措施的傳動副等方法。 (7) 穩(wěn)定性好、壽命長。如組成進(jìn)給機(jī)構(gòu)的各傳動部件，特別是滾珠絲杠及穩(wěn)定性好、壽命長。如組成進(jìn)給機(jī)構(gòu)的各傳動部件，特別是滾珠絲杠及傳動齒輪，必須具有一定的合適耐磨性材料和適宜的潤滑方式。傳動齒輪，必須具有一定的合適耐磨性材料和適宜的潤滑方式。 (8) 便于維護(hù)和保養(yǎng)，最大限度地減小維修工作量，以提高機(jī)床的利用率。便于維護(hù)和保養(yǎng)，最大限度地減小維修工作量，以提高機(jī)床的利用率。 6運(yùn)作運(yùn)作n n 4.1.2 聯(lián)軸器聯(lián)軸器n 聯(lián)軸器是用來連接進(jìn)給機(jī)構(gòu)的兩根軸使之一起回轉(zhuǎn)，以傳遞轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器是用來連接進(jìn)給機(jī)構(gòu)的兩根軸使之一起回轉(zhuǎn)，以傳

8、遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動的一種裝置。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時，被連接的兩軸不能分離，只有停車和運(yùn)動的一種裝置。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時，被連接的兩軸不能分離，只有停車后，將聯(lián)軸器拆開，兩軸才能脫開。后，將聯(lián)軸器拆開，兩軸才能脫開。 7n 1. 套筒聯(lián)軸器(圖4-2)由連接兩軸軸端的套筒和聯(lián)接套筒與軸的聯(lián)接件(鍵或錐銷等)所組成，一般當(dāng)軸端直徑d80mm時，套筒用35或45鋼制造；d80mm時，可用強(qiáng)度較高的鑄鐵制造。 n n（a） （b） （c）n圖圖4-2 套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器n(a) 鍵連接鍵連接 (b)錐銷連接錐銷連接 (c)十字滑塊聯(lián)軸節(jié)十字滑塊聯(lián)軸節(jié)8三種不同生產(chǎn)類型的生產(chǎn)管理特點(diǎn)三種不同生產(chǎn)類型的生產(chǎn)管理特點(diǎn)n2凸緣聯(lián)軸

9、器凸緣聯(lián)軸器n 凸緣聯(lián)軸器是把兩個帶有凸緣的半聯(lián)軸器分別與兩軸連接，然后用螺栓把兩個凸緣聯(lián)軸器是把兩個帶有凸緣的半聯(lián)軸器分別與兩軸連接，然后用螺栓把兩個半聯(lián)軸器連成一體，以傳遞動動和轉(zhuǎn)矩，見圖半聯(lián)軸器連成一體，以傳遞動動和轉(zhuǎn)矩，見圖4-3凸緣聯(lián)軸器。（凸緣聯(lián)軸器。（a）靠螺栓桿承受）靠螺栓桿承受擠壓與剪切來傳遞轉(zhuǎn)矩擠壓與剪切來傳遞轉(zhuǎn)矩,在裝拆時軸必須作軸向移動，在裝拆時軸必須作軸向移動，(b)轉(zhuǎn)矩靠半聯(lián)軸器結(jié)合面間轉(zhuǎn)矩靠半聯(lián)軸器結(jié)合面間的摩擦力來傳遞凸緣式聯(lián)軸器的材料可用的摩擦力來傳遞凸緣式聯(lián)軸器的材料可用HT250或碳鋼，重載時或圓周速度大于或碳鋼，重載時或圓周速度大于30ms時應(yīng)用鑄鋼或鍛

10、鋼。時應(yīng)用鑄鋼或鍛鋼。 （a） （b）圖圖4-3 凸緣式聯(lián)軸器凸緣式聯(lián)軸器9圖圖4-4是現(xiàn)在廣泛采用的直接連接電機(jī)軸和絲杠的彈性聯(lián)軸器。可簡化結(jié)是現(xiàn)在廣泛采用的直接連接電機(jī)軸和絲杠的彈性聯(lián)軸器?？珊喕Y(jié)構(gòu)、減少噪聲，而且對減少間隙、提高傳動剛度也大有好處。依靠彈性構(gòu)、減少噪聲，而且對減少間隙、提高傳動剛度也大有好處。依靠彈性鋼片組對角連接鋼片組對角連接(即彈性即彈性)傳遞扭矩，且與電機(jī)軸和絲杠都無鍵連接，這傳遞扭矩，且與電機(jī)軸和絲杠都無鍵連接，這便是彈性無鍵聯(lián)軸器的工作原理便是彈性無鍵聯(lián)軸器的工作原理 . 3彈性無鍵聯(lián)軸器彈性無鍵聯(lián)軸器 n圖圖4-4 直接連接電機(jī)軸和絲杠的彈性聯(lián)軸器直接連接電

11、機(jī)軸和絲杠的彈性聯(lián)軸器10n 【實(shí)例實(shí)例4-1】 TND360型安全型安全n聯(lián)軸器聯(lián)軸器n 為了避免整個運(yùn)動傳動機(jī)構(gòu)的零倬損壞，為了避免整個運(yùn)動傳動機(jī)構(gòu)的零倬損壞，安全聯(lián)軸器動作，終止運(yùn)動的傳遞。安全聯(lián)軸器動作，終止運(yùn)動的傳遞。 n圖圖4-6所示為所示為TND360數(shù)控車床的縱向滑數(shù)控車床的縱向滑板的傳動系統(tǒng)圖。它是由縱向直流伺服電板的傳動系統(tǒng)圖。它是由縱向直流伺服電動機(jī)動機(jī)2，經(jīng)安全聯(lián)軸器，經(jīng)安全聯(lián)軸器4、6直接驅(qū)動滾珠絲直接驅(qū)動滾珠絲杠螺母副杠螺母副10，傳動縱向滑板，使其沿床身，傳動縱向滑板，使其沿床身上的縱向?qū)к夁\(yùn)動。上的縱向?qū)к夁\(yùn)動。 n 4安全聯(lián)軸器安全聯(lián)軸器n圖圖4-611適用范

12、圍：對已投產(chǎn)的企業(yè)確定生產(chǎn)類型時使用適用范圍：對已投產(chǎn)的企業(yè)確定生產(chǎn)類型時使用 4.2 齒輪傳動副齒輪傳動副n 齒輪傳動副被廣泛應(yīng)用將執(zhí)行元件齒輪傳動副被廣泛應(yīng)用將執(zhí)行元件(電動機(jī)或液壓馬達(dá)電動機(jī)或液壓馬達(dá))輸出的高轉(zhuǎn)速、輸出的高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成被控對象所需的低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的場合。齒輪副的側(cè)隙會造低轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成被控對象所需的低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的場合。齒輪副的側(cè)隙會造成進(jìn)給運(yùn)動反向時丟失指令脈沖，并產(chǎn)生反向死區(qū)，從而影響加工精度，成進(jìn)給運(yùn)動反向時丟失指令脈沖，并產(chǎn)生反向死區(qū)，從而影響加工精度，因此必須采取措施消除齒輪傳動中的間隙。因此必須采取措施消除齒輪傳動中的間隙。 n 1直齒圓柱齒輪副消除直齒圓

13、柱齒輪副消除 n （1）偏心軸調(diào)整法）偏心軸調(diào)整法 （2）雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法）雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法n 2斜齒圓柱齒輪副消除斜齒圓柱齒輪副消除n（1）軸向墊片調(diào)整法）軸向墊片調(diào)整法 (2) 軸向壓簧調(diào)整法軸向壓簧調(diào)整法 n 3錐齒輪傳動副錐齒輪傳動副 n（1）軸向壓簧調(diào)整法）軸向壓簧調(diào)整法 (2) 周向彈簧調(diào)整法周向彈簧調(diào)整法 12n4.3 數(shù)控機(jī)床用絲杠傳動副數(shù)控機(jī)床用絲杠傳動副n 4.3.1滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副 1. 滾珠絲杠螺母副原理及特點(diǎn)滾珠絲杠螺母副原理及特點(diǎn)n 滾珠絲杠螺母副的傳動效率高達(dá)滾珠絲杠螺母副的傳動效率高達(dá)8598，n是普通滑動絲杠的是普通滑動絲杠的24倍，它是提

14、高進(jìn)給系統(tǒng)靈敏度、倍，它是提高進(jìn)給系統(tǒng)靈敏度、n定位精度和防止爬行的有效措施之一。定位精度和防止爬行的有效措施之一。n滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理如圖滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理如圖4-14所示。所示。n 滾珠絲杠副的特點(diǎn)是：滾珠絲杠副的特點(diǎn)是： n 傳動效率高，可達(dá)傳動效率高，可達(dá)9096。n 磨損小、壽命長、傳動精度高。磨損小、壽命長、傳動精度高。n 摩擦阻力小，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象。摩擦阻力小，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象。n 傳動速度過高時，滾珠在其回路管道傳動速度過高時，滾珠在其回路管道n 內(nèi)易產(chǎn)生卡珠現(xiàn)象。內(nèi)易產(chǎn)生卡珠現(xiàn)象。n 制造工藝復(fù)雜、加工精度高。制造工藝復(fù)雜、加工精度高。 圖圖4-1413

15、 2 滾珠的循環(huán)方式滾珠的循環(huán)方式n (1) 外循環(huán)外循環(huán) 外循環(huán)是滾珠在循環(huán)過程結(jié)束后通過螺母外表面的螺旋槽或插外循環(huán)是滾珠在循環(huán)過程結(jié)束后通過螺母外表面的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進(jìn)入循環(huán)。外循環(huán)每列有管返回絲杠螺母間重新進(jìn)入循環(huán)。外循環(huán)每列有1.5圈、圈、2.5圈和圈和3.5圈等幾圈等幾種。圖種。圖4-15外循環(huán)滾珠絲杠外循環(huán)滾珠絲杠 (a)端蓋式端蓋式 (b)插管式插管式 (c)螺旋槽式。外循環(huán)滾螺旋槽式。外循環(huán)滾珠絲杠外循環(huán)結(jié)構(gòu)和制造工藝簡單，但易發(fā)生卡珠現(xiàn)象，噪聲也較大。珠絲杠外循環(huán)結(jié)構(gòu)和制造工藝簡單，但易發(fā)生卡珠現(xiàn)象，噪聲也較大。n(2) 內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán) 內(nèi)循環(huán)始終與絲杠保持接

16、觸，均采用反向器實(shí)現(xiàn)滾珠循環(huán)，反內(nèi)循環(huán)始終與絲杠保持接觸，均采用反向器實(shí)現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器有兩種類型。如圖向器有兩種類型。如圖4-16(a) 、(b)所示為圓柱凸鍵反向器、所示為圓柱凸鍵反向器、 扁圓鑲塊反扁圓鑲塊反向器。內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的每個螺母有向器。內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的每個螺母有2列、列、3列、列、4列、列、5列等幾種結(jié)構(gòu)列等幾種結(jié)構(gòu)緊湊、定位可靠、不易發(fā)生滾珠堵塞，摩擦損失也小。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困緊湊、定位可靠、不易發(fā)生滾珠堵塞，摩擦損失也小。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難，上難，上 能用于多線螺紋傳動。能用于多線螺紋傳動。14n 3. 滾珠絲杠副的參數(shù)滾珠絲杠副的參數(shù)n (1) 公稱直徑公稱直徑

17、 是滾珠絲杠副的特征尺寸。公稱直徑越大，承載能力和剛度是滾珠絲杠副的特征尺寸。公稱直徑越大，承載能力和剛度越大。數(shù)控機(jī)床常用的進(jìn)給絲杠，公稱直徑為越大。數(shù)控機(jī)床常用的進(jìn)給絲杠，公稱直徑為3080mm。 n (2) 導(dǎo)程導(dǎo)程L 絲杠相對螺母旋轉(zhuǎn)任意弧度時，螺母上基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移。絲杠相對螺母旋轉(zhuǎn)任意弧度時，螺母上基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移。n (3) 基本導(dǎo)程基本導(dǎo)程 絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)2兀時，螺母上的基準(zhǔn)點(diǎn)軸向位移。兀時，螺母上的基準(zhǔn)點(diǎn)軸向位移。n (4) 接觸角接觸角 在螺紋滾道法向剖面內(nèi)，滾珠球心與滾道接觸點(diǎn)的連線和螺紋在螺紋滾道法向剖面內(nèi)，滾珠球心與滾道接觸點(diǎn)的連線和螺紋軸線的垂

18、直線間的夾角，理想接觸角等于軸線的垂直線間的夾角，理想接觸角等于45。n (5) 滾珠直徑滾珠直徑 、滾珠的工作圈數(shù)、滾珠的工作圈數(shù)i 、滾珠的總數(shù)、滾珠的總數(shù)N 圖圖4-17 基本參數(shù)基本參數(shù)15 GBT17587.1-1998規(guī)定規(guī)定 內(nèi)循環(huán)為浮動式（標(biāo)記代號內(nèi)循環(huán)為浮動式（標(biāo)記代號F）和固定式（）和固定式（C），外循環(huán)為插管式（），外循環(huán)為插管式（C）; 預(yù)緊方式見預(yù)緊方式見表表43螺紋旋向?yàn)橛倚卟粯?biāo)，為左旋者標(biāo)記代號為螺紋旋向?yàn)橛倚卟粯?biāo)，為左旋者標(biāo)記代號為“LH”。P類為定位滾珠絲杠副，即通類為定位滾珠絲杠副，即通過旋轉(zhuǎn)角度和導(dǎo)程控制軸向位移量的滾珠絲杠副。過旋轉(zhuǎn)角度和導(dǎo)程控制軸向

19、位移量的滾珠絲杠副。精度分精度分1、2、3、4、5、7和和10級。級。1級精度最高，依次遞減級精度最高，依次遞減 T類為傳動滾珠絲杠副，公稱直徑系列為：類為傳動滾珠絲杠副，公稱直徑系列為：6mm、8mm。導(dǎo)程：。導(dǎo)程：25 mm、3 mm。 【 實(shí)例實(shí)例4-2 】 滾珠絲杠副滾珠絲杠副CDM50103一一P3的標(biāo)注示例的標(biāo)注示例 4滾珠絲杠副的標(biāo)注與精度滾珠絲杠副的標(biāo)注與精度16n （1）精度等級的選擇：數(shù)控機(jī)床一般可選用D級，精密級選用C級精度的滾珠絲杠副。n （2） 結(jié)構(gòu)尺寸的選擇。滾珠絲桿的結(jié)構(gòu)尺寸主要有：絲桿的名義直徑，基本導(dǎo)程、導(dǎo)程L、滾珠直徑等。n （3）滾珠絲杠副選擇和驗(yàn)算n 機(jī)

20、床定位精度要求與絲杠精度n絲杠溫升引起的變形量為：L=Ltn 滾珠絲杠的剛性n直徑大、剛度好，但直徑大，轉(zhuǎn)動慣量也增大。 n 滾珠絲杠副的臨界轉(zhuǎn)速 自振頻率角度校核的臨界轉(zhuǎn)速為 n 0.8n 5. 滾珠絲杠副的選擇方法 cnAEIgL222260mnmnmn17n 滾珠絲杠副的壽命計算滾珠絲杠副的壽命計算n額定壽命計算公式如下：額定壽命計算公式如下： /hLaNfF(106cfmPVf3) = / 60n保證額定壽命保證額定壽命 20 000(h)。 n【 實(shí)例實(shí)例4-3 】 滾珠絲杠安裝示例滾珠絲杠安裝示例n 美國CINCINNATI10HC臥式加工中心的Z坐標(biāo)(立柱水平方向移動)的滾珠絲杠

21、支承采用一端固定，一端自由的結(jié)構(gòu)形式，見圖4-18(a)；CINCINNATII0HC臥式加工中心的X坐標(biāo)滾珠絲杠，如圖4-18(b)所示 ；CINCINNATI10HC臥式加工中心的Y坐標(biāo)滾珠絲杠如圖4-18(c)所示。 18n 6滾珠絲杠螺母副的維護(hù)n (1) 支承軸承的定期檢查 應(yīng)定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動以及支承軸承是否損壞等。n (2) 滾珠絲杠副的潤滑和密封 用潤滑劑來提高耐磨性及傳動效率。潤滑油為一般機(jī)油或90180號透平油或140號主軸油。潤滑脂可采用鋰基油脂。 n (3) 滾珠絲杠副常用防塵密封圈和防護(hù)罩n 1)密封圈。密封圈裝在滾珠螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈

22、系用耐油橡皮或尼龍等材料制成，其內(nèi)孔制成與絲杠螺紋滾道相配合的形狀。非接觸式的密封圈又稱迷宮式密封圈，系用聚氯乙烯等塑料制成，其內(nèi)孔形狀與絲杠螺紋滾道相反，并略有間隙。n 2) 防護(hù)罩。鋼帶纏卷式絲杠防護(hù)裝置。 19n 4.3.2 靜壓絲杠靜壓絲杠n1. 靜壓絲杠應(yīng)用與結(jié)構(gòu)靜壓絲杠應(yīng)用與結(jié)構(gòu) n 靜壓絲杠副結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是螺母部分的靜壓絲杠副結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是螺母部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計，油腔節(jié)流器一般在螺母上，而結(jié)構(gòu)設(shè)計，油腔節(jié)流器一般在螺母上，而絲杠結(jié)構(gòu)與一般滑動絲杠基本相同。絲杠結(jié)構(gòu)與一般滑動絲杠基本相同。 n圖4-20 靜壓絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)n1一螺母 2一接壓力表油孔 3、5、12一進(jìn)油孔 4一螺母座

23、 n6一油塞7一節(jié)流器 8一絲杠 9一螺釘 10一回油槽 n11一油腔 13一進(jìn)油槽n2 . 工作特點(diǎn)和原理工作特點(diǎn)和原理 n工作特點(diǎn)工作特點(diǎn) :摩擦系數(shù)很摩擦系數(shù)很小，僅為小，僅為0.0005，避免了爬，避免了爬行。行。 油膜層可以吸振，提高油膜層可以吸振，提高了運(yùn)動的平穩(wěn)性。油膜層具了運(yùn)動的平穩(wěn)性。油膜層具有一定的剛度有一定的剛度 提高供油壓提高供油壓力即可提高承載能力力即可提高承載能力 n工作原理工作原理 絲杠和螺母的絲杠和螺母的螺旋面之間通入壓力油，如圖螺旋面之間通入壓力油，如圖4-21所示。所示。 20n4.4 齒輪齒條副與雙導(dǎo)程蝸桿副傳動齒輪齒條副與雙導(dǎo)程蝸桿副傳動n4.4.1 齒

24、輪齒條副齒輪齒條副n 【 實(shí)例實(shí)例4-4 】XKB-2320型數(shù)控龍門銑床齒輪齒條傳動型數(shù)控龍門銑床齒輪齒條傳動n n(1) 傳動原理傳動原理 如圖如圖4-24所示，以液所示，以液壓電動機(jī)直接驅(qū)動蝸桿壓電動機(jī)直接驅(qū)動蝸桿6，蝸桿，蝸桿6同時同時帶動蝸輪帶動蝸輪2和和7。蝸輪。蝸輪2通過雙面齒離通過雙面齒離合器合器3和單面齒離合器和單面齒離合器4，把運(yùn)動傳給，把運(yùn)動傳給軸齒輪軸齒輪1；蝸輪；蝸輪7經(jīng)一對速比等于經(jīng)一對速比等于1的的斜齒輪斜齒輪8和和19，把運(yùn)動傳給另一軸齒，把運(yùn)動傳給另一軸齒輪輪14。這樣，可使兩個軸齒輪的轉(zhuǎn)向。這樣，可使兩個軸齒輪的轉(zhuǎn)向相同。相同。n(2) 反向間隙和預(yù)載力的調(diào)

25、整反向間隙和預(yù)載力的調(diào)整 n1)通過離合器通過離合器3和和4進(jìn)行粗調(diào)。進(jìn)行粗調(diào)。n2)調(diào)整滾輪調(diào)整滾輪20與消除間隙板與消除間隙板21之間之間的接觸壓力。的接觸壓力。 圖圖4-24 齒輪齒條機(jī)構(gòu)傳動原理圖齒輪齒條機(jī)構(gòu)傳動原理圖214.4.2 4.4.2 雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副n1. 雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副的特點(diǎn)雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副的特點(diǎn) 嚙合間隙可調(diào)整得很小。嚙合間隙可調(diào)整得很小。 雙導(dǎo)程蝸桿雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副是用蝸桿軸向移動來調(diào)整嚙合側(cè)隙的，不會改變它們的中心距，蝸輪副是用蝸桿軸向移動來調(diào)整嚙合側(cè)隙的，不會改變它們的中心距，可以避免會引起齒面接觸情況變差可以避免會引起齒面接觸情況變差 . 雙導(dǎo)

26、程蝸桿蝸輪副使用修磨調(diào)整雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副使用修磨調(diào)整環(huán)來控制調(diào)整量，調(diào)整準(zhǔn)確，方便可靠環(huán)來控制調(diào)整量，調(diào)整準(zhǔn)確，方便可靠 用調(diào)整環(huán)來獲得合適的嚙合用調(diào)整環(huán)來獲得合適的嚙合側(cè)隙。側(cè)隙。n 2. 雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副的工作原理雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副的工作原理 雙導(dǎo)程蝸桿齒的左、右兩側(cè)面具有不雙導(dǎo)程蝸桿齒的左、右兩側(cè)面具有不同的導(dǎo)程，而同一側(cè)的導(dǎo)程則是相等的同的導(dǎo)程，而同一側(cè)的導(dǎo)程則是相等的 .n 【 實(shí)例實(shí)例4-5】 JCS-013加工中心雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副的間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)加工中心雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副的間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)圖圖4-27 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺雙導(dǎo)程蝸桿數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺雙導(dǎo)程蝸桿 224.5 4.5 靜壓蝸桿蝸條副與直

27、線電動機(jī)傳動靜壓蝸桿蝸條副與直線電動機(jī)傳動n 4.5.1 靜壓蝸桿蝸條副傳動靜壓蝸桿蝸條副傳動n 1. 工作原理工作原理 圖圖4-28在蝸桿蝸輪條的嚙合面間注入壓力油，以形成一定厚度在蝸桿蝸輪條的嚙合面間注入壓力油，以形成一定厚度能油膜，使兩嚙合面問成為液體摩擦能油膜，使兩嚙合面問成為液體摩擦 . 2 特點(diǎn)特點(diǎn) 摩擦阻力小摩擦阻力小 使用壽命長抗振性能好有足夠的軸向剛度使用壽命長抗振性能好有足夠的軸向剛度 蝸輪蝸輪條能無限接長條能無限接長 3靜壓蝸桿蝸輪條副的材料靜壓蝸桿蝸輪條副的材料 鋼蝸桿配鑄鐵蝸輪條。鋼蝸桿配鑄鐵基體涂有鋼蝸桿配鑄鐵蝸輪條。鋼蝸桿配鑄鐵基體涂有SKC3耐磨涂層的蝸輪條。耐

28、磨涂層的蝸輪條。圖圖4-28 蝸桿一蝸輪條傳動機(jī)構(gòu)蝸桿一蝸輪條傳動機(jī)構(gòu)234.5.24.5.2直線電動機(jī)驅(qū)動直線電動機(jī)驅(qū)動 n【 實(shí)例實(shí)例4-6】 HVM800型臥式加工中心直線電動機(jī)傳動型臥式加工中心直線電動機(jī)傳動n如圖如圖4-33所示。當(dāng)多相交變電流通入多相對稱繞組時，就會在直線電動所示。當(dāng)多相交變電流通入多相對稱繞組時，就會在直線電動機(jī)初級和次級之間的氣隙中產(chǎn)生一個行波磁場。從而使初級和次級之間機(jī)初級和次級之間的氣隙中產(chǎn)生一個行波磁場。從而使初級和次級之間相對移動。相對移動。 圖圖4-33 旋轉(zhuǎn)電動機(jī)展平為直線電動機(jī)的過程旋轉(zhuǎn)電動機(jī)展平為直線電動機(jī)的過程 (a)旋轉(zhuǎn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)電動機(jī) (b

29、)直線電動機(jī)直線電動機(jī)244. 6 4. 6 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌n 4.6.1 對導(dǎo)數(shù)控軌的要求對導(dǎo)數(shù)控軌的要求n1導(dǎo)向精度高導(dǎo)向精度高.2高、低速平穩(wěn)性好高、低速平穩(wěn)性好. 3耐磨性好及壽命長耐磨性好及壽命長.4足夠足夠的剛度的剛度.n4.6.2 導(dǎo)軌的技術(shù)要求導(dǎo)軌的技術(shù)要求n(1)導(dǎo)軌的精度要求導(dǎo)軌的精度要求 鑲鋼導(dǎo)軌的平面度須控制在鑲鋼導(dǎo)軌的平面度須控制在0.0050.0 1 mm以以下，平行度和垂直度在下，平行度和垂直度在0.0 1 mm以下。以下。 n(2) 導(dǎo)軌的熱處理導(dǎo)軌的熱處理 鑲鋼導(dǎo)軌，一般采用中頻淬火或滲氮淬火方式，淬鑲鋼導(dǎo)軌，一般采用中頻淬火或滲氮淬火方式，淬火硬度

30、為火硬度為5862HRC，滲氮層厚，滲氮層厚0.5 mm。254.6.3 4.6.3 導(dǎo)軌的基本類型及特點(diǎn)導(dǎo)軌的基本類型及特點(diǎn) 表表4-4是滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌的特點(diǎn)及適用范圍。是滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌的特點(diǎn)及適用范圍。1常用導(dǎo)軌的形狀常用導(dǎo)軌的形狀(1) 直線滑動導(dǎo)軌的截面形狀直線滑動導(dǎo)軌的截面形狀 常用有矩形、三角形、燕尾形及圓形表面（圖常用有矩形、三角形、燕尾形及圓形表面（圖4-35）。）。（a） (b) (c) (d)圖圖4-35 直線滑動導(dǎo)軌的截面形狀直線滑動導(dǎo)軌的截面形狀 （2）直線導(dǎo)軌的組合）直線導(dǎo)軌的組合1) 雙三角形導(dǎo)軌雙三角形導(dǎo)軌.它適用于精度要求高的機(jī)床，如

31、坐標(biāo)鏜它適用于精度要求高的機(jī)床，如坐標(biāo)鏜床、絲杠車床。床、絲杠車床。2) 雙矩形導(dǎo)軌雙矩形導(dǎo)軌,常用于普通精度的機(jī)床常用于普通精度的機(jī)床.3) 三角形一平導(dǎo)軌組三角形一平導(dǎo)軌組合合,通常用于磨床、精密鏜床等。通常用于磨床、精密鏜床等。26 2. 2. 數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌的類型數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌的類型n（1）塑料滑動導(dǎo)軌。）塑料滑動導(dǎo)軌。 貼塑導(dǎo)軌：填充貼塑導(dǎo)軌：填充PTEE(聚四氟乙烯聚四氟乙烯)軟帶材料軟帶材料 。 注塑導(dǎo)軌。以環(huán)氧樹脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，混合成液狀注塑導(dǎo)軌。以環(huán)氧樹脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，混合成液狀或膏狀為一組份，固化劑為另一組分的雙組分塑料涂層。或膏狀為一組份，

32、固化劑為另一組分的雙組分塑料涂層。 n（2）動壓導(dǎo)軌）動壓導(dǎo)軌 動壓導(dǎo)軌的工作原理：形成壓力油楔即有一定的相對運(yùn)動速度，油腔動壓導(dǎo)軌的工作原理：形成壓力油楔即有一定的相對運(yùn)動速度，油腔沿運(yùn)動方向的間隙逐漸減小。沿運(yùn)動方向的間隙逐漸減小。n （3）靜壓導(dǎo)軌）靜壓導(dǎo)軌 1) 液體靜壓導(dǎo)軌：形成承載油膜；使導(dǎo)軌面之間處于純液體摩擦狀態(tài)。液體靜壓導(dǎo)軌：形成承載油膜；使導(dǎo)軌面之間處于純液體摩擦狀態(tài)。 2)氣體靜壓導(dǎo)軌利用恒定壓力的空氣膜，使運(yùn)動部件之間形成均勻分離。氣體靜壓導(dǎo)軌利用恒定壓力的空氣膜，使運(yùn)動部件之間形成均勻分離。 27n滾動導(dǎo)軌液是在導(dǎo)軌面之間放置滾珠、滾柱或滾針等滾動體，導(dǎo)軌面之間滾動導(dǎo)軌液是在導(dǎo)軌面之間放置滾珠、滾柱或滾針等滾動體，導(dǎo)軌面之間為滾動摩擦。滾動導(dǎo)軌的分類方法、類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用范圍見表為滾動摩擦。滾動導(dǎo)軌的分類方法、類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用范圍見表4-5 。n直線滾動導(dǎo)軌的外形和結(jié)構(gòu)如圖直線滾動導(dǎo)軌的外形和結(jié)構(gòu)如圖4-43 所示。直線滾動導(dǎo)軌摩擦因數(shù)小，精所示。直線滾動導(dǎo)軌摩擦因數(shù)小，精度高，安裝和維修都很方便，度高，安裝和維修都很方便， 直線運(yùn)動導(dǎo)軌副的移動速度可以達(dá)到直線運(yùn)動導(dǎo)軌副的移動速度可以達(dá)到60mmin，在數(shù)控機(jī)床和加工中心上得到廣泛應(yīng)用。，在數(shù)控