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1、1,3-1 数控机床的进给传动系统,数控机床对进给传动系统的要求: 1、传动部件高刚度； 2、传动部件小惯量； 3、传动部件之间要求无间隙； 4、传动部件之间低摩擦系数；,2,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,进给运动分为直线运动和圆周运动两大类。 实现直线运动的三种形式： 1、丝杠螺母副传动； 2、齿轮齿条副传动； 3、直线电动机传动。 实现圆周运动除少数情况直接使用齿轮副外，一般都采用蜗轮蜗杆副。,3,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,一、滚珠丝杠螺母副 1、工作原理与特点 （1）滚珠丝杠螺母副的工作原理,4,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,（2）滚珠丝杠螺母副的特点
2、1）传动效率高：传动效率高达92%96%，是普通滑动丝杠传动34倍； 2）灵敏度高，传动平稳：其动、静摩擦系数差值小，有利于防止爬行和提高进给系统的灵敏度； 3）定位精度高，传动刚度高：采用消除反向间隙并预紧措施，有助于提高位置精度和刚度； 4）不能自锁，有可逆性 5）制造成本较高：一般情况下，滚珠丝杠均由专业工厂生产,5,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,（3）滚珠循环方式 内循环、外循环,6,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,2、滚珠丝杠轴向间隙的调整 滚珠丝杠螺母副的预紧方法分为单螺母预紧和双螺母预紧。 （1） 双螺母垫片法预紧,7,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,（
3、2）双螺母螺纹法预紧,8,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,（3）双螺母齿差法预紧,9,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,3、滚珠丝杠的支承,（1）（GZ）方式,10,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,（2）GY方式,11,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,（3）GG方式,12,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,（4）JJ方式,13,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,14,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,5、密封和润滑,15,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,6、参数、标记方法与选择 （1）公称直径d0 数控机床常用的进给丝杠，公称直径d0为3
4、0 80mm。推荐滚珠丝杠副的公称直径d0应大于丝杠工作长度的1/30。 （2）基本导程L0 （3）公称接触角,16,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,（4）滚珠直径db 一般情况下，滚珠直径db约等于0.6 L0，滚珠直径越大，丝杠的承载能力越强。 （5）滚珠的工作圈数 I 150%；230%；320%；一般滚珠的工作圈数I取2.53.5圈，工作圈数大于3.5则无意义。 （6）滚珠丝杠副的精度 根据JB3162.2-91将滚珠丝杠副的精度等级分为1、2、3、4、5、7、10七个等级，精度依次降低。,17,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,18,3-2 数控机床进给传动系统的基本形
5、式,19,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,20,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,二、静压丝杠副 在丝杠和螺母的螺纹之间供给压力油使之保持一定厚度、一定刚度的静压油膜，将丝杠和螺母之间的摩擦转变为液体摩擦。 在重型和精密机床的进给系统中使用。,21,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,特点: 1）摩擦系数很小，仅为0.0005，启动力矩很小，传动灵敏，避免爬行。 2）油膜层可以吸振，提高了运动的平稳性。 3）由于压力油的不断流动，有利于散热和减少变形，提高了机床的加工精度和光洁度。 4）油膜有一定的刚度，减少了反向间隙。 5）对丝杠的误差有匀化作用。 6）承载能力与供油压力成
6、正比，与转速无关。,22,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,三、静压蜗杆涡轮条副 静压丝杠副的变形，适用于大行程的机床。,23,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,四、双齿轮-齿条副,24,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,五、直线电动机直接驱动 直线电动机是一种能将电信号直接转换成为直线位移的电动机。 定子初级； 转子次级； 初级和次级长度不同从而实现直线电动机的运动。,初级,次级,25,3-2 数控机床进给传动系统的基本形式,直线电动机特点： （1）结构简单； （2）应用范围广、适应性强； （3）反应速度快，灵敏度高，随动性好； （4）额定值高、冷却条件好 对于长次级，接近
7、常温状态，线负荷和电流密度都可以取得较高。 （5）有精密定位和自锁能力； （6）工作稳定可靠，寿命长； （7）有“边端效应”，使得电动机的损耗增加，出力减小。由于制造水平限制，直线电动机的功率因数和效率较低。,26,3-3 进给传动系统齿轮传动间隙消除方法,一、刚性调整法 1、偏心套调隙,27,3-3 进给传动系统齿轮传动间隙消除方法,2、垫片调隙,28,3-3 进给传动系统齿轮传动间隙消除方法,3、斜齿轮调隙,29,3-3 进给传动系统齿轮传动间隙消除方法,二、柔性调整法 是指调整之后齿侧间隙可以自动补偿的调整方法。 1、直齿轮的调整 双齿轮错齿式调隙,30,3-3 进给传动系统齿轮传动间隙
8、消除方法,2、斜齿轮的调隙 蝶形弹簧调隙,31,3-3 进给传动系统齿轮传动间隙消除方法,3、锥齿轮的调隙 （1）周向压簧调隙,32,3-4 典型数控机床的进给传动系统,一、MJ-50型数控车床的进给传动系统 1、特点 X向脉冲当量为0.0005，Z向的脉冲当量0.001 。 2、X向的进给传动,33,3-4 典型数控机床的进给传动系统,3、Z轴的进给传动,34,3-4 典型数控机床的进给传动系统,二、JCS-018A型立式加工中心的进给传动 1.4千瓦直流伺服电动机直连滚珠丝杠的方式。 调速范围：进给时1400mm/min 快速移动时Z轴10m/min、X、Y轴 14m/min。,35,3-4 典型数控机床的进给传动系统,36,3-4 典型数控机床的进给传动系统,37,3-4 典型数控机床的进给传动系统,