第五章 数控机床机械机构1.ppt

第 五 章 数控机床机械机构 第一节 概述 典型数控机床的机械结构主要由基础件、主传动系统、进给传动系统、回转工作台、自动换刀装置及其他机械功能部件等几部分组成。 一、?数控机床的主体结构设计的特点和要求 1. 提高机床的静、动刚度 2. 减少机床的热变形 3. 减少运动间的摩擦和消除传动间隙 4. 延长机床的使用寿命和提高精度保持性 5. 减少辅助时间和改善操作性能 6. 安全防护和宜人的造型 第二节 数控机床的主传动系统 数控机床主传动系统是指驱动主轴运动的系统；主轴是数控机床上带动刀具和工件旋转，产生切削运动的运动轴，它往往是数控机床上单轴功率消耗最大的运动轴。 一、数控机床主传动系统要求 (1)主轴一般都要求能实现无级变速。 (2) 机床主轴系统必须具有足够高的转速和足够大的功率。 (3) 主传动系统应简化结构，减少传动件。 (4) 在加工中心上，还必须具有安装刀具和刀具交换所需的自动夹紧装置，以及主轴定向准停装置。 (5) 为了扩展机床的功能，实现对C轴位置(主轴回转角度)的控制，主轴还需要安装位置检测装置。 二、数控机床主轴的调速方法 数控机床主传动系统的调速方法主要有：有级变速(机械变速)、无级变速、分段无级变速、内置电动机主轴变速(电主轴)等几种形式。 三、数控机床的主轴部件  数控机床的主轴部件包括主轴的支承和安装在主轴上的传动零件等。 主轴部件的回转精度可影响工件的加工精度，主轴部件的功率大小与回转速度可影响加工效率，主轴部件自动变速、准停和换刀可影响机床的自动化程度。 1. 主轴部件的支承与润滑 2. 主轴准停装置 第三节 数控机床的进给传动系统 进给系统机械传动结构是伺服进给系统的主要组成部分，主要由传动机构、运动变换机构、导向机构、执行件组成，它是实现成形加工运动所需的运动及动力的执行机构。 一、数控机床进给传动系统要求 1.提高传动精度和刚度 2. 减少各运动零件的惯量 3. 减少运动件的摩擦阻力 4. 响应速度快 5.较强的过载能力 6. 稳定性好，寿命长 7.使用维护方便 二、滚珠丝杠螺母副 1、滚珠丝杠的结构组成 2、 滚珠丝杠螺母副的特点 (1) 传动效率高、摩擦损失小。 (2) 运动灵敏，低速时无爬行。 (3) 传动精度高，刚性好。 (4) 滚珠丝杠螺母副的磨损很小，使用寿命长。 (5) 无自锁能力，具有传动的可逆性。 (6) 滚珠丝杠螺母副制造工艺复杂，制造成本高。 3. 滚珠丝杠螺母副的选择1) 精度等级的选择 2) 结构尺寸的选择 滚珠丝杠螺母副的结构尺寸主要有：丝杠的名义直径D0、螺距t、长度L、滚珠直径d0 等 3) 验算 当有关结构参数选定后，还应根据有关规范进行扭转刚度、临界转速和寿命的验算。 4. 滚珠丝杠的支承结构 5. 滚珠丝杠的制动 最常见的制动方式是电气电磁方式，即采用电磁制动器 。 6. 滚珠丝杠螺母副的轴向间隙消除和预紧 所谓轴向间隙是指丝杠和螺母无相对转动时，丝杠和螺母之间的最大轴向窜动。通常采用双螺母预紧的方法，把弹性变形控制在最小的限度内。 1) 用锁紧螺母预紧 2) 修磨垫片调间隙 3) 齿差式调整 三、数控机床的导轨 1. 对导轨的基本要求