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數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求


日期：2010年01月26　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
    為確保數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性等，對數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)提出了如下要求。
    1．減少摩擦阻力
    為了提高數(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，必須減小運(yùn)動件的摩擦阻力和動、靜摩擦力之差。在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，普遍采用滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副；滾動導(dǎo)軌、加工中心靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌。在減小摩擦阻力的同時，還必須考慮傳動部件要有適當(dāng)?shù)淖枘�，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
    2．減少運(yùn)動慣量
    運(yùn)動部件的慣量對伺服機(jī)構(gòu)的啟動和制動特性都有影響，尤其是處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零、部件，其慣量的影響更大。因此，在滿足部件強(qiáng)度和剛度的前提下，盡可能減小運(yùn)動部件的質(zhì)量、減小旋轉(zhuǎn)零件的直徑和質(zhì)量，以減小運(yùn)動部件的慣量。
    3．高的傳動精度與定位精度
    數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動裝置的傳動精度和定位精度對零件的加工精度起著關(guān)鍵性的作用，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。因此，傳動精度和定位精度是數(shù)控機(jī)床最重要，數(shù)控機(jī)床也是最具有該類機(jī)床特征的指標(biāo)，無論對點(diǎn)位、直線控制系統(tǒng)，還是輪廓控制，該項(xiàng)精度都很重要。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，加工中心可達(dá)到提高傳動精度和定位精度的目的。由此可見，機(jī)床本身的精度，尤其是伺服傳動鏈和伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精度，是影響工作精度的主要因素。
    4．寬的進(jìn)給調(diào)速范圍
    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，以適應(yīng)各工件材料、尺寸和刀具等變化的需要，工作進(jìn)給速度范圍可達(dá)3—6000mm／min(調(diào)速范圍1：2000)。
    5．響應(yīng)速度要快
    所謂快響應(yīng)特性是指進(jìn)給系統(tǒng)對指令輸入信號的響應(yīng)速度及瞬態(tài)過程結(jié)束的迅速程度，即跟蹤指令信號的響應(yīng)要快；定位速度和輪廓切削進(jìn)給速度要滿足要求；工作臺應(yīng)能在規(guī)定的速度范圍內(nèi)靈敏而精確地跟蹤指令，加工中心進(jìn)行單步或連續(xù)移動，在運(yùn)行時不出現(xiàn)丟步或多步現(xiàn)象。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)響應(yīng)速度的大小不僅影響機(jī)床的加工效率，而且影響加工精度。
    6．無間隙傳動
    進(jìn)給系統(tǒng)的傳動間隙一般指反向間隙，即反向死區(qū)誤差，它存在于整個傳動鏈的各傳動副中，直接影響數(shù)控機(jī)床的加工精度；因此，應(yīng)盡量消除傳動間隙，減小反向死區(qū)誤差。
    7．穩(wěn)定性好、壽命長
    穩(wěn)定性是伺服進(jìn)給系統(tǒng)能夠正常工作的最基本的條件，特別是在低速進(jìn)給情況下不產(chǎn)生爬行，并能適應(yīng)外加負(fù)載的變化而不發(fā)生共振。穩(wěn)定性與系統(tǒng)的慣性、剛性、阻尼及增益等都有關(guān)系，適當(dāng)選擇各項(xiàng)參數(shù)，加工中心并能達(dá)到最佳的工作性能。所謂進(jìn)給系統(tǒng)的壽命，主要指其保持?jǐn)?shù)控機(jī)床傳動精度和定位精度的時間長短，數(shù)控機(jī)床即各傳動部件保持其原來制造精度的能力。  為此，組成進(jìn)給機(jī)構(gòu)的各傳動部件應(yīng)選擇合適的材料及合理的加工工藝與熱處理方法，對于滾珠絲杠及傳動齒輪，必須具有一定的耐磨性和適宜的潤滑方式，以延長其壽命。
    8．使用維護(hù)方便
    數(shù)控機(jī)床屬高精度自動控制機(jī)床，主要用于單件、中小批量、加工中心高精度及復(fù)雜的生產(chǎn)加工，機(jī)床的開機(jī)率相應(yīng)就高，因而進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)便于維護(hù)和保養(yǎng)，數(shù)控機(jī)床最大限度地減小維修工作量，以提高機(jī)床的利用率。

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