數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)

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1、 數(shù) 控 機(jī) 床 進(jìn) 給 模 塊 數(shù) 控 機(jī) 床 的 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 圖 系 統(tǒng) 圖 的 主 要 結(jié) 構(gòu) 和 功 用 數(shù) 控 機(jī) 床 對 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 要 求 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 方 法 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖1 由 步 進(jìn) 電 機(jī) 構(gòu) 成 的 開 環(huán) 控 制 系 統(tǒng) 基 本 控 制 原 理 由 數(shù) 控 裝 置 送 來 的 定 頻 率 和 數(shù) 量 的指 令 脈 沖 ， 經(jīng) 步 進(jìn) 電 機(jī) 環(huán) 形 分 配 器 分 配 和 功 率 放 大 器放 大 后 驅(qū) 動 步 進(jìn) 電 機(jī) 旋 轉(zhuǎn) 。 步 進(jìn) 電

2、機(jī) 的 使 用 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 角 位 移 或 線 位 移 與 脈 沖數(shù) 成 正 比 ， 其 轉(zhuǎn) 速 與 脈 沖 頻 率 成 正 比 ， 它 將 指 令 脈 沖變 成 步 進(jìn) 電 機(jī) 輸 出 軸 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動 它 的 數(shù) 控 裝 置 多 由 單 片 機(jī) 構(gòu) 成 ， 步 進(jìn) 電 機(jī) 由 于 采 用 脈 沖 方 式 工 作 ， 且 各 相 需 按 一 定規(guī) 律 分 配 脈 沖 ， 因 此 ， 需 要 環(huán) 形 脈 沖 分 配 器 來 實 現(xiàn) 脈 沖 分 配 邏 輯 和 脈 沖 產(chǎn) 生 邏 輯 。還 要 求 有 功 率 驅(qū) 動 部 分 。 為 了 保 證 步 進(jìn) 電 機(jī) 不 失 步 地 啟

3、停 ， 要 求 控 制 系 統(tǒng) 具 有 升 降速 控 制 環(huán) 節(jié) 步 進(jìn) 電 機(jī) 開 環(huán) 進(jìn) 給 伺 服 系 統(tǒng) 原 理 圖 ：數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 1 由 步 進(jìn) 電 機(jī) 構(gòu) 成 的 開 環(huán) 控 制 系 統(tǒng) 步 進(jìn) 電 機(jī) 開 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 安 裝 調(diào) 試 方 便， 成 本 低 ， 但 精 度 有 限 。 影 響 精 度 的 因 素 精 度 取 決 于 步 進(jìn) 電 機(jī) 和 機(jī) 械 裝置 的 精 度 。 其 他 因 素 如 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 步 距 角 精 度 ，機(jī) 械 傳 動 部 件 的 精 度 ， 絲 杠 、 支 承 的 傳 動

4、 間 隙 以及 傳 動 和 支 承 件 的 變 形 等 ， 將 直 接 影 響 進(jìn) 給 位 移的 精 度 。 提 高 精 度 的 措 施 適 當(dāng) 提 高 系 統(tǒng) 組 成 環(huán) 節(jié) 的 精 度， 還 可 采 取 傳 動 間 隙 補(bǔ) 償 和 螺 距 誤 差 補(bǔ) 償 等 補(bǔ) 償措 施 。數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 2 閉 環(huán) 進(jìn) 給 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 閉 環(huán) 位 置 控 制 主 要 采 用 直 流 伺 服 電 動 機(jī) 或 交 流 伺 服 電 動 機(jī) 驅(qū) 動 ， 機(jī) 床 工 作臺 的 實 際 位 移 可 通 過 檢 測 裝 置 及 時 反 饋 給 數(shù) 控 裝 置 中 的

5、 比 較 器 ， 以 便 與 指令 位 移 信 號 進(jìn) 行 比 較 ， 兩 者 的 差 值 又 作 為 伺 服 電 機(jī) 的 控 制 信 號 ， 進(jìn) 而 驅(qū) 動工 作 臺 消 除 位 移 誤 差 。 閉 環(huán) 系 統(tǒng) 的 分 類 由 于 閉 環(huán) 、 半 閉 環(huán) 控 制 系 統(tǒng) 采 用 的 位 置 檢 測 元 件 不 同 ， 使 得 指 令信 號 與 位 置 反 饋 信 號 的 比 較 方 式 不 同 ， 通 常 有 脈 沖 比 較 、 相 位 比 較 和 幅 值 比 較 三 種不 同 的 比 較 方 式 。 脈 沖 比 較 伺 服 系 統(tǒng) 工 作 原 理 系 統(tǒng) 按 功 能 模 塊 大 致 可 分

6、 為 三 部 分 ： 采 用 光 電 脈 沖 編碼 器 產(chǎn) 生 位 置 反 饋 脈 沖 P f； 實 現(xiàn) 指 令 脈 沖 F與 反 饋 脈 沖 Pf的 脈 沖 比 較 環(huán) 節(jié) ， 以 取 得位 置 偏 差 信 號 e； 以 位 置 偏 差 e作 為 速 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 。 數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 脈 沖 比 較 伺 服 系 統(tǒng) 原 理 圖數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 2 閉 環(huán) 進(jìn) 給 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 脈 沖 比 較 電 路 的 基 本 組 成 有 兩 個 部 分 ： 一 是 脈 沖 分 離 部 分 ， 二 是 可 逆 計

7、數(shù) 器 。 應(yīng) 用 可 逆 計 數(shù) 器 實 現(xiàn) 脈 沖 比 較 的 基 本 原 理 當(dāng) 輸 入 指 令 脈 沖 為 正 （ 即 F ） 或 反 饋 脈 沖為 負(fù) （ 即 Pf ） 時 ， 可 逆 計 數(shù) 器 作 加 法 計 數(shù) ； 當(dāng) 指 令 脈 沖 為 負(fù) （ 即 F ） 或 反 饋 脈 沖 為正 （ 即 Pf ） 時 ， 可 逆 計 數(shù) 器 作 減 法 計 數(shù) 。 脈 沖 分 離 原 理 當(dāng) 加 、 減 脈 沖 先 后 到 來 時 ， 脈 沖 本 身 就 是 分 離 的 ， 則 可 直 接 進(jìn) 入 可 逆計 數(shù) 器 按 預(yù) 定 的 要 求 作 加 法 計 數(shù) 或 減 法 計 數(shù) ； 若 加

8、 、 減 脈 沖 同 時 到 來 時 ， 則 由 硬 件 邏輯 電 路 保 證 ， 先 作 加 法 計 數(shù) ， 然 后 經(jīng) 過 幾 個 時 鐘 的 延 時 再 作 減 法 計 數(shù) ， 這 樣 ， 可 保 證兩 路 計 數(shù) 脈 沖 信 號 均 不 會 丟 失 。 數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 脈 沖 比 較 環(huán) 節(jié) 框 圖數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 2 閉 環(huán) 進(jìn) 給 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 相 位 伺 服 系 統(tǒng) 的 工 作 原 理 在 采 用 感 應(yīng) 同 步 器 作 為 位 置 檢 測 元 件 的 相 位 伺 服 系 統(tǒng)中 ， 感 應(yīng) 同

9、 步 器 取 相 位 工 作 狀 態(tài) ， 以 定 尺 的 相 位 檢 測信 號 經(jīng) 整 形 放 大 后 所 得 的 PB（ ） 作 為 位 置 反 饋 信 號 。指 令 脈 沖 F經(jīng) 脈 沖 調(diào) 相 后 ， 轉(zhuǎn) 換 成 重 復(fù) 頻 率 為 f0的 脈 沖信 號 PA（ ） 。 PA（ ） 和 PB（ ） 為 兩 個 同 頻 的 脈 沖 信號 的 相 位 差 反 映 了 指 令 位 置 與 實 際 位 置 的 偏 差 ， 由鑒 相 器 判 別 檢 測 。 伺 服 放 大 器 和 伺 服 電 機(jī) 構(gòu) 成 的 調(diào) 速系 統(tǒng) ， 接 受 相 位 差 信 號 以 驅(qū) 動 工 作 臺 朝 指 令 位 置

10、進(jìn)給 ， 實 現(xiàn) 位 置 跟 蹤 。數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 相 位 比 較 伺 服 系 統(tǒng) 原 理 框 圖數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 2 閉 環(huán) 進(jìn) 給 位 置 伺 服 系 統(tǒng) （ 8） 幅 值 比 較 伺 服 系 統(tǒng) 工 作 原 理 是 以 位 置 檢測 信 號 的 幅 值 大 小 來 反 映 機(jī) 械 位 移 的 數(shù) 值， 并 以 此 作 為 位 置 反 饋 信 號 與 指 令 信 號 進(jìn)行 比 較 構(gòu) 成 的 閉 環(huán) 控 制 系 統(tǒng) 。 該 系 統(tǒng) 的 特點 是 所 用 的 位 置 檢 測 元 件 （ 感 應(yīng) 同 步 器 和旋 轉(zhuǎn)

11、 變 壓 器 ） 應(yīng) 工 作 在 幅 值 工 作 方 式 。數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 幅 值 比 較 伺 服 系 統(tǒng) 框 圖數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 3 半 閉 環(huán) 進(jìn) 給 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 基 本 構(gòu) 成 ： 系 統(tǒng) 由 位 置 控 制 單 元 和 速 度 控 制 單元 構(gòu) 成 。 注 意 事 項 ： 光 電 脈 沖 編 碼 器 發(fā) 出 的 脈 沖 ， 一 方面 用 作 位 置 的 反 饋 信 號 ， 另 一 方 面 用 作 測 速 信號 。 頻 率 電 壓 變 換 器 的 作 用 是 輸 出 與 反 饋 脈沖 信 號 的 頻

12、 率 變 化 成 正 比 的 直 流 電 壓 信 號 ， 該信 號 就 是 速 度 單 元 的 速 度 反 饋 信 號 ， 它 與 速 度指 令 電 壓 比 較 來 控 制 伺 服 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 。數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 半 閉 環(huán) 進(jìn) 給 伺 服 系 統(tǒng) 原 理 圖數(shù) 控 典 型 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 及 系 統(tǒng) 圖 半 閉 環(huán) 進(jìn) 給 伺 服 傳 動 系 統(tǒng) 組 成 雙 螺 母 伺 服 電機(jī)支 承 軸承絲 杠滾 珠 絲杠 螺 母 半 閉 環(huán) 進(jìn) 給 伺 服 傳 動 系 統(tǒng) 組 成伺 服 電 機(jī) 隨 著 微 電 子 技 術(shù) 、 計 算 機(jī) 技 術(shù) 和 伺

13、服 控 制 技 術(shù)的 發(fā) 展 ， 數(shù) 控 機(jī) 床 的 伺 服 系 統(tǒng) 已 經(jīng) 開 始 采 用 高速 度 、 高 精 度 的 全 數(shù) 字 伺 服 系 統(tǒng) 。 使 伺 服 控 制技 術(shù) 從 模 擬 方 式 、 混 合 方 式 走 向 全 數(shù) 字 方 式 。由 位 置 、 速 度 和 電 流 構(gòu) 成 的 三 環(huán) 反 饋 全 部 數(shù) 字化 ， 應(yīng) 用 數(shù) 字 PID算 法 ， 用 PID程 序 來 代 替 PID調(diào) 節(jié) 器 的 硬 件 ， 使 用 靈 活 ， 柔 性 好 。 數(shù) 字 伺 服系 統(tǒng) 采 用 了 許 多 新 的 控 制 技 術(shù) 和 改 進(jìn) 伺 服 性 能的 措 施 ， 使 控 制 精 度

14、和 品 質(zhì) 大 大 提 高 。全 數(shù) 字 伺 服 系 統(tǒng) 位 置 、 速 度 和 電 流 構(gòu) 成 的 三 環(huán) 結(jié) 構(gòu) 如 圖 所 示 。 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 的 主 要 構(gòu) 造 和 功 用 數(shù) 控 車 床 X軸 進(jìn) 給 結(jié) 構(gòu)傳 動 特 點 ： 交 流 伺 服 電 機(jī) 同 步 帶 滾 珠 絲 杠主 要 構(gòu) 造 ：1） 與 電 機(jī) 同 軸 安 裝 編 碼 器 ；2） 雙 螺 母 滾 珠 絲 杠 ；3） 絲 杠 支 承 ：前 端 支 承 ： 雙 列 角 接 觸 球 軸 承 ；后 端 支 承 ： 三 列 角 接 觸 球 軸 承 ；4） 絲 杠 固 定 ： 兩 端 固 定 ；5） 矩 形 滑 動

15、導(dǎo) 軌 調(diào) 整 元 件 預(yù) 緊 ； 臥 式 車 床 的 布 局 進(jìn) 給 箱 主 軸 箱 卡 盤 刀 架 尾 架 溜 板 箱 床 身 底 座 底 座 實現(xiàn)刀架縱向、橫向進(jìn)給、快速移動或車螺紋用于改變進(jìn)給量或被切螺紋導(dǎo)程裝夾車刀，實現(xiàn)縱向、橫向和斜向運(yùn)動傳遞動力，實現(xiàn)主軸變向、變速的主運(yùn)動支承長工件，安裝孔加工刀具支承、安裝各主要部件 MJ-50型 數(shù) 控 車 床 X軸 進(jìn) 給 結(jié) 構(gòu) 滑 板 螺 母螺 母 滾 珠 絲 杠滾 珠 絲 杠前 支 承 緩 沖 塊緩 沖 塊 滾 珠 絲 杠后 支 承 同 步 帶 輪螺 母 同 步 帶 同 步 帶交 流 伺 服電 動 機(jī)脈 沖 編 碼 器鑲 條 主 要 構(gòu)

16、 造 ：1） 與 絲 杠 同 軸 安 裝 編 碼 器 ；2） 單 螺 母 滾 珠 絲 杠 ；3） 絲 杠 支 承 ：前 端 支 承 ： 三 列 角 接 觸 球 軸 承 ；后 端 支 承 ： 單 列 滾 子 軸 承 ；4） 絲 杠 固 定 ： 前 端 固 定 后 端 浮 動 ；5） 電 動 機(jī) 與 同 步 帶 聯(lián) 接 ： 無 鍵 聯(lián) 接 ；傳 動 特 點 ： 交 流 伺 服 電 機(jī) 同 步 帶 滾 珠 絲 杠MJ-50型 數(shù) 控 車 床 Z軸 進(jìn) 給 結(jié) 構(gòu) 脈 沖 編 碼 器 同 步 帶 輪 緩 沖 塊 螺 母 螺 母滾 珠 絲 杠 緩 沖 塊 右 支 承 同 步 帶同 步 帶 輪床 身交 流

17、 伺 服電 動 機(jī) MJ-50型 數(shù) 控 車 床 Z軸 進(jìn) 給 結(jié) 構(gòu) 脈 沖 編 碼 器 同 步 帶 輪 滾 珠 絲 杠 角 接 觸 軸 承螺 母同 步 帶 輪 螺 釘法 蘭內(nèi) 錐 環(huán)外 錐 環(huán) MJ-50型 數(shù) 控 車 床 Z軸 進(jìn) 給 前 端 結(jié) 構(gòu) （ 一 ） 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 的 作 用 和 要 求1） 作 用 接 受 數(shù) 控 系 統(tǒng) 發(fā) 出 的 進(jìn) 給 脈 沖 ， 經(jīng) 放 大 和 轉(zhuǎn) 換 后 驅(qū) 動 執(zhí) 行 元 件 實 現(xiàn)預(yù) 期 的 成 形 運(yùn) 動 。 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 承 擔(dān) 了 數(shù) 控 機(jī) 床 各 直 線 坐 標(biāo) 軸 和 回 轉(zhuǎn) 坐 標(biāo) 軸 的 定 位 ， 以 及

18、切 削 進(jìn)給 系 統(tǒng) 的 傳 動 精 度 、 靈 敏 度 和 穩(wěn) 定 性 ， 它 直 接 影 響 被 加 工 件 的 最 后 輪 廓 精 度 和加 工 精 度 。 2） 要 求 1. 高 的 精 度 要 求所 謂 精 度 是 指 伺 服 系 統(tǒng) 的 輸 出 量 跟 隨 輸 入 量 的 精 確 程 度 。 。 （ 提 高 精 度 措 施 ：脈 沖 當(dāng) 量 越 小 ， 機(jī) 床 的 精 度 就 越 高 。 消 除 進(jìn) 給 傳 動 鏈 的 間 隙 ， 一 般 脈 沖 當(dāng) 量 應(yīng) 在 0.010.001mm之 內(nèi) 。 ） 數(shù) 控 機(jī) 床 對 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 的 要 求 2. 寬 的 調(diào) 速 范

19、圍 由 于 數(shù) 控 機(jī) 床 加 工 要 適 應(yīng) 各 種 工 件 材 料 、 尺 寸 和 刀 具 等 變 化 的 需 要 ， 伺 服 進(jìn) 給 系 統(tǒng)在 承 擔(dān) 全 部 工 作 負(fù) 載 的 條 件 下 ， 應(yīng) 具 有 很 寬 的 調(diào) 速 范 圍 。 3. 快 的 響 應(yīng) 速 度所 謂 響 應(yīng) 速 度 是 指 伺 服 系 統(tǒng) 跟 隨 指 令 信 號 的 響 應(yīng) 速 度 快 ， 使 工 作 臺 能 在 規(guī) 定 的 速 度范 圍 內(nèi) 靈 敏 而 精 確 地 跟 蹤 指 令 ， 保 證 輪 廓 切 削 的 形 狀 精 度 和 良 好 的 加 工 表 面 精 度 。 4. 好 的 穩(wěn) 定 性要 有 較 強(qiáng)

20、的 抗 干 擾 能 力 ， 有 較 硬 的 調(diào) 速 機(jī) 械 特 性 ， 外 加 負(fù) 載 變 化 的 適 應(yīng) 能 力 強(qiáng) 。5. 大 的 轉(zhuǎn) 矩 輸 出要 求 低 速 時 進(jìn) 給 驅(qū) 動 要 有 大 的 轉(zhuǎn) 矩 輸 出 。 （ 措 施 ： 需 縮 短 進(jìn) 給 驅(qū) 動 傳 動 鏈 ， 簡 化 機(jī)械 結(jié) 構(gòu) ， 增 強(qiáng) 系 統(tǒng) 剛 性 ， 提 高 傳 動 精 度 ） 。數(shù) 控 機(jī) 床 對 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 的 要 求 6. 運(yùn) 動 件 的 摩 擦 阻 力 小進(jìn) 給 系 統(tǒng) 中 的 摩 擦 阻 力 會 降 低 傳 動 效 率 ， 并 產(chǎn) 生 摩 擦 熱 ， 特 別 是 會 影 響 系 統(tǒng) 的 快

21、速 響 應(yīng) 特 性 。 （ 措 施 ； 減 弱 導(dǎo) 軌 和 絲 杠 的 結(jié) 構(gòu) 使 摩 擦 阻 力 ） 。8. 消 除 傳 動 系 統(tǒng) 中 的 間 隙對 于 開 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) ， 傳 動 環(huán) 節(jié) 的 間 隙 會 產(chǎn) 生 定 位 誤 差 ； 對 于 閉 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) ， 包 括滾 珠 絲 杠 、 軸 承 、 齒 輪 、 蝸 輪 蝸 桿 ， 甚 至 連 軸 器 和 鍵 聯(lián) 接 都 必 須 采 用 相 應(yīng) 的 消 除間 隙 措 施 。9. 減 小 運(yùn) 動 慣 量 ， 具 有 適 當(dāng) 的 阻 尼在 滿 足 強(qiáng) 度 和 剛 度 的 條 件 下 ， 應(yīng) 盡 可 能 地 合 理 配 置 各 元

22、件 ， 使 它 們 的 慣 量 盡 可 能地 小 。系 統(tǒng) 中 的 阻 屁 既 降 低 了 伺 服 系 統(tǒng) 的 快 速 響 應(yīng) 特 性 ， 又 能 夠 提 高 系 統(tǒng) 的 穩(wěn) 定 性 。數(shù) 控 機(jī) 床 對 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 的 要 求 （ 二 ） .進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 的 基 本 形 式直 線 和 圓 周 進(jìn) 給 運(yùn) 動 兩 類 。直 線 進(jìn) 給 運(yùn) 動 實 現(xiàn) 方 法 ： 滾 珠 絲 杠 螺 母 副 、 齒 輪齒 條 副 、 直 線 電 機(jī) ；圓 周 進(jìn) 給 運(yùn) 動 實 現(xiàn) 方 法 ： 齒 輪 副 、 蝸 輪 蝸 桿 副 ；2） 根 據(jù) 驅(qū) 動 電 機(jī) 又 分 為 ： (1) 步

23、進(jìn) 電 機(jī) 伺 服 進(jìn) 給 系 統(tǒng) ； (2) 直 流 電 機(jī) 伺 服 進(jìn) 給 系 統(tǒng) ； (3) 交 流 電 機(jī) 伺 服 進(jìn) 給 系 統(tǒng) ； (4) 直 線 電 機(jī) 伺 服 進(jìn) 給 系 統(tǒng) ；1） 按 進(jìn) 給 運(yùn) 動 分 ：數(shù) 控 機(jī) 床 對 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 的 要 求 (1) 有 較 高 的 工 作 精 度 ； (2) 響 應(yīng) 速 度 快 ； (3) 調(diào) 速 范 圍 寬 ； (4) 穩(wěn) 定 性 好 ； (5) 可 靠 性 高 ；（ 三 ） .進(jìn) 給 傳 動 的 組 成 部 件 及 其 要 求(1)運(yùn) 動 部 件 ； (如 工 作 臺 、 導(dǎo) 軌 、 橫 梁 、 立 柱 等 )(2)

24、伺 服 電 動 機(jī) ； (3) 檢 測 元 件 ；(4)聯(lián) 軸 節(jié) ； (5) 絲 杠 軸 承 ；(6)滾 珠 絲 杠 螺 母 副 (或 齒 輪 齒 條 副 )；(7)減 速 機(jī) 構(gòu) (齒 輪 副 和 帶 輪 )；1） 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 的 主 要 機(jī) 電 部 件 有 ：2） 對 進(jìn) 給 傳 動 部 件 的 要 求 ：數(shù) 控 機(jī) 床 對 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 的 要 求 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 方 法保 證 裝 配 精 度 的 方 法 可 歸 納 權(quán) 為 ： 互 換 裝 配 法 、 選 擇裝 配 法 、 修 配 裝 配 法 和 調(diào) 整 裝 配 法 四 大 類 。 一 、 互 換 裝

25、 配 法 互 換 裝 配 法 可 分 為 完 全 互 換 裝 配 法 和 不 完 全 互 換 裝配 法 ， 現(xiàn) 分 述 如 下 ：1.完 全 互 換 裝 配 法(1) 特 點 ： 優(yōu) 點 ： 裝 配 質(zhì) 量 穩(wěn) 定 可 靠 （ 裝 配 質(zhì) 量 是 靠 零 件 的 加 工精 度 來 保 證 ） ； 裝 配 過 程 簡 單 ， 裝 配 效 率 高 （ 零 件 不 需挑 選 ， 不 需 修 磨 ） ； 易 于 實 現(xiàn) 自 動 裝 配 ,便 于 組 織 流 水 作業(yè) ； 產(chǎn) 品 維 修 方 便 。 不 足 之 處 ： 當(dāng) 裝 配 精 度 要 求 較 高 ， 尤 其 是 在 組 成 環(huán) 數(shù) 較 多 時

26、， 組 成 環(huán) 的 制 造 公差 規(guī) 定 得 嚴(yán) ， 零 件 制 造 困 難 ， 加 工 成 本 高 。(2)應(yīng) 用 ： 完 全 互 換 裝 配 法 適 用 于 在 成 批 生 產(chǎn) 、 大 量 生 產(chǎn) 中 裝 配 那 些 組 成 環(huán) 數(shù) 較 少或 組 成 環(huán) 數(shù) 雖 多 但 裝 配 精 度 要 求 不 高 的 機(jī) 器 結(jié) 構(gòu) 。 2.統(tǒng) 計 互 換 裝 配 法 （ 不 完 全 互 換 裝 配 法 ）優(yōu) 點 ： 擴(kuò) 大 了 組 成 環(huán) 的 制 造 公 差 ， 零 件 制 造 成 本 低 ；裝 配 過 程 簡 單 ， 生 產(chǎn) 效 率 高 。 不 足 之 處 是 ： 裝 配 后 有極 少 數(shù) 產(chǎn) 品

27、 達(dá) 不 到 規(guī) 定 的 裝 配 精 度 要 求 ， 須 采 取 另 外的 返 修 措 施 。 大 數(shù) 互 換 裝 配 方 法 適 用 于 在 大 批 大 量 生產(chǎn) 中 裝 配 那 些 裝 配 精 度 要 求 較 高 且 組 成 環(huán) 數(shù) 又 多 的 機(jī)器 結(jié) 構(gòu) 。進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 方 法 二 、 選 擇 裝 配 法1、 選 擇 裝 配 法 種 類 直 接 選 配 法 ：特 點 ： 1） 裝 配 精 度 較 高 ； 2） 裝 配 時 憑 經(jīng) 驗 和 判 斷 性 測 量 來 選 擇 零 件 ， 裝 配 時 間 不 易準(zhǔn) 確 控 制 ； 3） 裝 配 精 度 在 很 大 程 度 上 取

28、決 于 工 人 的 技 術(shù) 水 平 。 分 組 選 配 法 ：（ 4） 特 點 ： 主 要 優(yōu) 點 是 ： 零 件 的 制 造 精 度 不 高 ， 但 卻 可 獲 得 很 高 的 裝 配 精 度 ； 組 內(nèi) 零件 可 以 互 換 ， 裝 配 效 率 高 。 不 足 之 處 是 ： 增 加 了 零 件 測 量 、 分 組 、 存 貯 、 運(yùn) 輸 的 工 作量 。 分 組 裝 配 法 適 用 于 在 大 批 大 量 生 產(chǎn) 中 裝 配 那 些 組 成 環(huán) 數(shù) 少 而 裝 配 精 度 又 要 求 特 別高 的 機(jī) 器 結(jié) 構(gòu) 。進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 方 法 三 、 修 配 裝 配 法 2、 特

29、 點 ： 主 要 優(yōu) 點 是 ： 組 成 環(huán) 均 可 以 加 工 經(jīng) 濟(jì) 精 度 制 造 ， 但 卻 可 獲 得 很 高 的 裝 配精 度 。 不 足 之 處 是 ： 增 加 了 修 配 工 作 量 ， 生 產(chǎn) 效 率 低 ； 對 裝 配 工 人 的 技 術(shù) 水 平 要 求 高 。 3、 應(yīng) 用 ： 修 配 裝 配 法 適 用 于 單 件 小 批 生 產(chǎn) 中 裝 配 那 些 組 成 環(huán) 數(shù) 較 多 而 裝 配 精 度 又 要求 較 高 的 機(jī) 器 結(jié) 構(gòu) 。四 、 調(diào) 整 裝 配 法 調(diào) 節(jié) 調(diào) 整 件 相 對 位 置 的 方 法 有 可 動 調(diào) 整 法 、 固 定 調(diào) 整 法 和 誤 差 抵

30、 消 調(diào) 整 法 等 三 種 。 2、 特 點 ： 主 要 優(yōu) 點 是 ： 組 成 環(huán) 均 可 以 加 工 經(jīng) 濟(jì) 精 度 制 造 ， 但 卻 可 獲 得 較 高 的 裝 配 精 度 ；裝 配 效 率 比 修 配 裝 配 法 高 。 不 足 之 之 處 ： 是 要 另 外 增 加 一 套 調(diào) 整 裝 置 。 3、 應(yīng) 用 ： 可 動 調(diào) 整 法 和 誤 差 抵 消 調(diào) 整 法 適 用 于 在 小 批 生 產(chǎn) 中 應(yīng) 用 ， 固 定 調(diào) 整 法 則 主 要適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 。進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 方 法 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程裝 配 過 程 ；1。 在 床 身 上

31、 安 裝 Z軸 步 進(jìn) 電 動 機(jī) ，2。 滾 珠 絲 杠 螺 母 副 的 安 裝 3。 在 床 身 上 安 裝 Z軸 滾 珠 絲 桿 ，4。 裝 上 溜 板 箱 ，5。 在 溜 板 箱 上 裝 上 X軸 步 進(jìn) 電 動 機(jī) ，6。 裝 上 X軸 滾 珠 絲 桿 ，7。 裝 上 刀 架 溜 板 ，8。 裝 上 電 動 刀 架 ，9。 裝 上 同 步 帶 。 滾 珠 絲 杠 主 要 承 受 軸 向 載 荷 ， 它 的 徑 向載 荷 主 要 是 臥 式 絲 杠 的 自 重 。 1)支 承 軸 承 組 合 （ 三 種 ）向 心 球 軸 承 圓 錐 滾 子 軸 承 ；雙 向 推 力 角 接 觸 球 軸

32、 承 (絲 杠 專 用 ) 角 接 觸 球軸 承 ；60 角 接 觸 軸 承 (絲 杠 專 用 ) 圓 錐 滾 子 軸 承 ； 滾 珠 絲 杠 螺 母 副 的 安 裝 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 滾 珠 絲 杠 專 用 軸 承60 角 接 觸 軸 承 滾 針 /推 力 圓 柱 滾 子 軸 承進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 上 圖 所 示 是 一 端 固 定 一 端 自 由 的 支 承形 式 。 其 特 點 ： 是 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 軸 向 剛 度 低 ，適 用 于 短 絲 杠 及 垂 直 布 置 絲 杠 。 一 般 用 于數(shù) 控 機(jī) 床 的 調(diào) 整 環(huán) 節(jié) 和 升 降 臺 式 數(shù)

33、 控 銑 床的 垂 直 坐 標(biāo) 軸 2)支 承 固 定 方 式進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 圖 b 一 端 固 定 一 端 游 動 的 支 承 形 式 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 下 圖 所 示 是 兩 端 固 定 的 支 承 形 式 ， 絲 杠 的 軸向 剛 度 約 為 一 端 固 定 形 式 的 4倍 ， 可 預(yù) 拉 伸 ， 這 樣既 可 對 滾 珠 絲 杠 施 加 預(yù) 緊 力 ， 又 可 使 絲 杠 受 熱 變形 得 到 補(bǔ) 償 ， 保 持 恒 定 預(yù) 緊 力 ， 但 結(jié) 構(gòu) 工 藝 都 較復(fù) 雜 適 用 于 長 絲 杠 。進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 3) 滾 珠

34、絲 杠 螺 母 副 與 電 動 機(jī) 的 聯(lián) 接 （ 有 三 種 ）(1)聯(lián) 軸 器 直 接 聯(lián) 接優(yōu) 點 ： 具 有 最 大 的 剛 度 ； 本 身 無 間 隙 ， 傳 動精 度 高 ； 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ； 適 用 中 小 型 及 高 速 CNC。進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 撓 性 聯(lián) 軸 器1 壓 圈 2 聯(lián) 軸 套 3 柔 性 片 4 球 面 墊 5 錐環(huán) (2)齒 輪 聯(lián) 接特 點 ： 可 變 速 傳 動 ， 轉(zhuǎn) 矩 可 調(diào) ， 機(jī) 電 匹 配性 好 ， 布 置 靈 活 ； 但 噪 聲 大 ， 摩 擦 增 加 ，傳 動 有 間 隙 ， 閉 環(huán) 易 振 蕩 ， 傳 動 效 率 降

35、低 。進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 (3)同 步 齒 形 帶 聯(lián) 接 ； 同 步 帶 傳 動 裝 置進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 同 步 齒 形 帶 傳 動 是 綜 合 了 帶 、 鏈 傳 動 優(yōu) 點 的新 型 傳 動 方 式 。 具 有 ： (1) 傳 動 效 率 高 ， 可 達(dá) 98 以 上 。 (2) 無 滑 動 ， 傳 動 比 準(zhǔn) 確 。 (3) 傳 動 平 穩(wěn) ， 噪 聲 小 。 (4) 使 用 范 圍 較 廣 ， 速 度 可 達(dá) 50m s， 速 比 可達(dá) 10左 右 ， 傳 遞 功 率 由 幾 瓦 至 數(shù) 千 瓦 。 (5) 維 修 保 養(yǎng) 方 便 ， 不 需 要 潤

36、 滑 。 (6) 安 裝 時 中 心 距 要 求 嚴(yán) 格 ， 帶 與 帶 輪 制 造 工藝 較 復(fù) 雜 ， 成 本 高 同 步 帶 傳 動 特 點 ：進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 裝 配 注 意 事 項 ：1.清 洗 其 目 的 是 去 除 零 件 表 面 的 油 污 及 機(jī) 械 雜 質(zhì) 。 清 洗 的 方 法 有 浸 洗 、 擦 洗 、 噴 洗和 超 聲 波 清 洗 等 。 清 洗 液 主 要 有 煤 油 、 汽 油 等 石 油 溶 劑 、 堿 液 和 各 種 化 學(xué) 清 洗 液2.聯(lián) 接 聯(lián) 接 方 式 一 般 有 以 下 兩 種 ： (1)可 拆 卸 聯(lián) 接 (2)不 可 拆 卸

37、聯(lián) 接 。3.校 正 、 調(diào) 整 與 配 作 為 了 保 證 部 裝 和 總 裝 的 精 度 ， 在 批 量 不 大 的 情 況 下 ， 常 需 進(jìn) 行校 正 、 調(diào) 整 與 配 作 工 作 。4.平 衡 為 了 防 止 運(yùn) 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) 性 要 求 較 高 的 機(jī) 器 在 使 用 中 出 現(xiàn) 振 動 。5.在 生 產(chǎn) 中 常 用 靜 平 衡 法 和 動 平 衡 法 來 消 除 由 于 質(zhì) 量 分 布 不 均 勻 所 造 成 的 旋 轉(zhuǎn) 體 的不 平 衡 。6.驗 收 試 驗 機(jī) 械 產(chǎn) 品 裝 配 完 成 后 ， 應(yīng) 根 據(jù) 有 關(guān) 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 的 規(guī) 定 ， 對 產(chǎn) 品 進(jìn) 行 較 全

38、面的 驗 收 和 試 驗 工 作 ， 合 格 后 才 能 出 廠 。進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程 1） 防 護(hù) 通 常 滾 珠 絲 杠 副 可 用 防 塵 密 封 圈 和 防 護(hù) 套 密 封 ；密 封 圈 有 接 觸 式 和 非 接 觸 式 兩 種 ， 裝 在 滾 珠 螺 母的 兩 端 。 防 護(hù) 套 可 防 止 塵 土 及 雜 質(zhì) 進(jìn) 入 滾 珠 絲 杠 ，一 端 連 接 在 滾 珠 螺 母 的 端 面 ， 另 一 端 固 定 在 滾 珠絲 杠 的 支 承 座 上 。2） 潤 滑 常 用 的 潤 滑 劑 有 潤 滑 油 和 潤 滑 脂 兩 類 。潤 滑 脂 潤 滑 一 般 在 安 裝 過 程 中 放 進(jìn) 滾 珠 螺 母 的 滾 道 內(nèi) ， 定 期 潤 滑 ；潤 滑 油 潤 滑 要 經(jīng) 常 通 過 注 油 孔 注 油 。 7.滾 珠 絲 杠 螺 母 副 的 防 護(hù) 與 潤 滑進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 裝 配 過 程