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实 验 报 告（一）实验名称： 认识数控机床机械传动部件和数控系统位置测量装置 数控机床机械传动部件和数控系统位置测量装置 二、实验设备:1．滚珠丝杠螺母副。2．滚动导轨副。3．贴塑导轨。4．同步齿形带及带轮；5．通用工具：①活动扳手两个；②木柄起子两个；③内六角扳手一套；④紫铜棒或木质手锤一个  数控机床机械传动部件和数控系统位置测量装置 三、实验内容： 1． 观察一种滚珠丝杠螺母副，掌握其工作原理及结构特点和精度要求。 2． 观察一种滚动导轨副，掌握其工作原理及结构特点和精度要求。 3． 观察贴塑导轨的外形及其结构。 4． 观察一种消除齿轮传动间隙的结构。 5． 认识同步齿形带及其带轮的结构。 6． 认识几种位置测量装置（编码器、光栅尺等）。 数控机床机械传动部件和数控系统位置测量装置 四、实验报告： 1.简述滚珠丝杠螺母副的特点。 2.如何调整滚珠丝杠螺母副的轴向间隙。 3.数控机床常用导轨有那些？简述其特点。 4.数控机床为何多采用同步齿形带传动? 5．简述常用数控系统位置测量装置的分类及应用。 数控机床的机械传动部件 与普通机床相比，数控机床增加了功能，提高了性能，简化了某些传统的机械结构。由于数控机床靠自动控制功能保证加工要求，不像普通机床要靠人工不断地检测、不断地试切、不断地调整刀具与工件之间的相对位置来保证加工精度，因此，在数控机床问世以来的50多年中，随着数控机床的不断发展，它的机械结构有了重大的变革，出现了很多通用的元器件。 根据数控机床的功能特点，它对自身的机械结构有很多特殊的要求，只有满足这些要求，才有可能达到数控机床的工作精度和动态特性的要求，最终在一定切削能力条件下确保被加工工件的精度。机械结构的优劣及其精度高低是能否实现数控机床切削功能的基本条件。认识和掌握进给机构各种典型零部件的工作原理和结构特点是使用和设计数控机床必备的基本知识。 数控机床的机械传动部件 数控机床的机械传动部件 数控机床的机械传动部件 一 同步齿形带 1 在数控机床中，伺服(步进)电动机轴与滚珠丝杠轴由于结构限制或性能要求，不允许同轴时一般采用带传动。主轴电动机带动主轴旋转也多采用齿形带传动。 带传动是一种传统的传动方式，常见的带传动类型有V带传动、平带传动、多楔带传动和同步带传动。由于数控机床的主轴传动和进给传动通常都要求准确的传动比，因此多选用同步带(又称同步齿形带，其结构见图。工作时，带齿与带轮的轮槽相啮合，是一种啮合传动。带内采用了承载后无弹性伸长的材料作强力层，以保持带的节距不变，使主、从动带轮可作无相对滑动的同步传动。 数控机床的机械传动部件 二、带传动的类型 数控机床的机械传动部件 与一般带传动相比， 1.同步带传动具有如下优点： 1)齿啮合传动无相对滑动，传动比准确。 2)传动效率高，可达98％以上。 3)传动平稳，噪声小。 4)使用范围较广，速度可达50m／s，速比 可达10左右，传递功率由几瓦至数千瓦。 5)维修保养方便，不需要润滑。 但是，同步带传动也有不足之处，如其安装时中心距要求严格，带与带轮制造工艺较复杂，成本较高。 数控机床的机械传动部件 同步带根据齿形不同又可分为 梯形齿同步带和圆弧齿同步带。 梯形齿同步带在传递功率时，应力集中在齿根部位，使传递功率的能力下降；梯形齿同步带与小带轮接触时，带上的齿会变形，使其受力情况变坏；梯形齿同步带在高速运动时会产生较大的噪声和振动。 圆弧齿形同步带传动克服了梯形齿同步带传动的缺点，因此在数控机床中当需要带传动时，总是优先选用圆弧齿形同步带传动。圆弧齿形同步带传动同时具有带传动和链传动的优点，不会打滑，不需要很大的张紧力，其传动效率可达98％～99．5％，可用于60 m／s的高速传动。圆弧齿形同步带用在高速传动场合时,在其有轮缘的带轮上要设排气槽，以免产生啸叫声。 数控机床的机械传动部件 数控机床的机械传动部件 1. 滚珠丝杠螺母副是数控机床的核心部件之一，它将伺服电动机的旋转运动转换为拖板或工作台的直线运动。滚珠丝杠螺母与普通的丝杠螺母一样，是一种增力机械，将高速转动下的扭矩转换为低速移动下较大的推力。 滚珠丝杠螺母副与普通丝杠螺母副不同的是：前者通过循环钢球将滑动摩擦改变为滚动摩擦，由此减少了摩擦损失并提高了传动效率。由于滚珠丝杠螺母副之间的运动是滚动摩擦，在螺母、钢球和丝杠之间允许施加预紧力，可以消除正反向传动的间隙并提高传动刚度；使静、动态摩擦系数变化减少，从而改善进给传动系统的动态特性。 数控机床的机械传动部件 数控机床的机械传动部件 2. 滚珠丝杠螺母副