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数控机床对进给传动系统和对导轨的要求

时间:2017-07-21 01:03:48来源:本站 作者:admin 点击:

数控车床

一、数控机床对进给传动系统的要求

数控机床进给传动系统的功能是实现执行机构(刀架、溜板等)的运动,为了确保数控机床进给传动系统的传动精度和工作平稳性,对数控机床进给传动系统提出了如下要求。

1.高的传动精度和定位精度
数控机床本身的精度,尤其是进给传动装置的传动精度和定位精度对零件的加工精度起着关键性的作用,是数控机床的特征指标。为保证各个传动件的加工精度,要求滚珠丝杠螺母副(直线进给系统)、蜗杆副(圆周进给系统)具有较高的传动精度。

2.小的摩擦阻力
机械传动结构的摩擦阻力主要来自丝杠螺母副和导轨。在数控机床进给传动系统中,为了减小摩擦阻力,消除低速进给爬行现象,提高整个何服进给系统的稳定性,广泛采用滚珠丝杠和滚动导轨以及塑料导轨和静压导轨等。

3.小的运动惯量
传动件的惯量对进给传动系统的启动和制动特性都有影响,尤其是高速运转的零件.其惯量的影响更大。在满足传动强度和刚度的前提下,尽可能减小执行部件的重量,减小旋转零件的直径和重量,以减小运动部件的惯量。

4.无间隙传动
为保证进给传动系统的传动精度,要求进给传动装置无间隙传动。可通过预紧滚珠丝杠,消除齿轮、蜗轮等的传动间隙来实现无间隙传动。

5.响应速度快
快速响应特性是指进给传动系统对输入指令信号的响应速度及瞬态过程结束的迅速程度。快速响应是何服进给系统的动态性能,反映了系统的跟踪精度。工件加工过程中,工作台应能在规定的速度范围内灵敏而精确地跟踪指令,在运行时不出现丢步和多步现象。进给传动系统响应速度的大小不仅影响机床的加工效率,而且影响加工精度。合理地控制机床工作台及传动机构的刚度、间隙、摩擦力以及转动惯量,可提高伺服进给系统的快速响应性。

6.较强的过载能力
由于电动机频繁换向,且加减速很快,还可能在过载条件下工作,这就要求电动机有较强的过载能力,一般要求在数分钟内过载4~6倍而不损坏

7.稳定性好,寿命长
稳定性是伺服进给系统能够正常工作的最基本的条件,特别是在低速进给情况下不产生爬行,并能适应外加负载的变化而不发生共振。适当选择系统的惯性、刚度、阻尼及增益等各项参数,可提高进给传动系统的稳定性。

二、数控机床对导轨的要求

等零件上的导轨而运动的,导轨导轨副是数控机床的重要部件之一,机床上的运动部件都是沿着它的床身、立柱、横梁等零件上的导轨而运动的,导轨具有导向和支撑的作用。因此,导轨的制造精度及其精度保持性对机床加工精度有着重要的影响,所以对导轨提出以下要求。

1、有一定的导向精度
导向精度是指机床的运动部件沿导轨移动时的直线性(对直线运动导轨)或真圆性(对圆周运动导轨)及它与有关基面之间的相互位置的准确性。各种机床对于导轨本身的精度都有具体的规定或标准,以保证导轨的导向精度。
2、有良好的精度保持性
精度保持性是指导轨能否长期保持原始精度。精度保持性的主要影响因素有导轨的磨损,导轨的结构形式及支撑(如床身)材料的稳定性。数控机床的精度保持性比普通机床要求高,常采用摩擦因素小的滚动导轨、静压导轨或塑料导轨。
3、有足够的刚度
机床各运动部件所受的外力最后都由导轨面来承受,若导轨受力后变形过大,不仅破坏导向精度,而且恶化了导轨的工作条件。导轨的刚度主要决定于导轨类型、结构形式和尺寸大小,导轨与床身的连接方式、导轨材料和表面加工质量等。数控机床常采用加大导轨截面积的尺寸,或在主导轨外添加辅助导轨的方式来提高刚度。
4、有良好的摩擦特性
导轨的摩擦因素要小,而且动、静摩擦因素应尽量接近,以减小摩擦阻力和导轨热变形,使运动轻便平稳、低速无爬行,这对数控机床特别重要。



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