數(shù)控車床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)及傳動(dòng)裝置
  1．進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)
  數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)是控制膏軸、z軸伺服系統(tǒng)的主要組成部分。它將伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為刀架的直線運(yùn)動(dòng)，而且對(duì)移動(dòng)精度要求很高，x軸最小移動(dòng)量為0．0005mm(直徑編程)，z軸最小移動(dòng)量為o 00lmm。采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副，可以有效地提高進(jìn)給系統(tǒng)的靈敏度、定位精度和防止爬行。另外，消除絲杠螺母的配合間隙和絲杠兩端的軸承間隙，也有利于提高傳動(dòng)精度。
    數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過滾珠絲杠螺母帶動(dòng)刀架移動(dòng)，所以，刀架的快速移動(dòng)和進(jìn)給為同一傳動(dòng)路線。
2．對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的性能要求
  數(shù)控車床進(jìn)給傳動(dòng)裝置的精度、靈敏度和穩(wěn)定性，將直接影響工件的加工精度，其進(jìn)給傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)外觀如圖6—43所示。為此，數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)必須滿足下列要求。
    (1)提高傳動(dòng)精度和剛度，消除傳動(dòng)間隙。從機(jī)械結(jié)構(gòu)方面考慮，進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和剮度主要取決于絲杠螺母副、傳動(dòng)齒輪副的傳動(dòng)精度及其支承結(jié)構(gòu)的剛度。加大絲杠直徑，對(duì)絲杠螺母副、支承部件、絲杠本身施加預(yù)緊力，是提高傳動(dòng)剛度的有效措施。傳動(dòng)間隙主要來自于傳動(dòng)齒輪副、絲杠螺母副及其支承部件之間，因此，進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛采用施加預(yù)緊力或其他消除間隙(縮短傳動(dòng)鏈及采用高精度的傳動(dòng)裝置)的措施來提高傳動(dòng)度。
    (2)減小摩擦阻力。為了提高數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)的快速響應(yīng)性能，除了對(duì)伺服元件提出要求外，還必須減小運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦阻力和動(dòng)、靜摩擦力之差。在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，為了減小摩擦阻力，普遍采用滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副、滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌等。
    (3)減小運(yùn)動(dòng)部件慣量。傳動(dòng)部件的慣量對(duì)伺服機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)和制動(dòng)特性都有影響，尤其是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零件。因此，在滿足部件強(qiáng)度和剛度的前提下．應(yīng)盡可能減小運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量，減小旋轉(zhuǎn)零件的直徑和重量，以降低其慣量。
    (4)系統(tǒng)要有適度阻尼。阻尼一方面降低進(jìn)給伺服系統(tǒng)的快速響應(yīng)性，另一方面增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在剛度不足時(shí)，運(yùn)動(dòng)件之間的運(yùn)動(dòng)阻尼對(duì)降低工作臺(tái)爬行，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性起重要作用。
  3．進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)裝置
  (1)置軸進(jìn)給傳動(dòng)裝置。圖6一“是數(shù)控車床蓋軸進(jìn)給傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。Ac伺服電動(dòng)機(jī)15經(jīng)同步帶輪14和10以及同步帶12帶動(dòng)滾珠絲杠6回轉(zhuǎn)，并通過螺母7帶動(dòng)刀架2l沿滑板l的導(dǎo)軌移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)x軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，見圖6一
“(b)。脈沖編碼器16安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的尾部。件5和件8是緩沖塊，在出現(xiàn)意外碰撞時(shí)起保護(hù)作用。
    滾珠絲杠前軸承座4用螺釘20固定在滑板上(見A—A剖面圖)。滑板導(dǎo)軌為矩形導(dǎo)軌，鑲條17、18、19用來調(diào)整刀架與滑板導(dǎo)軌的間隙。
    件22為導(dǎo)軌護(hù)板，件26、27為機(jī)床參考點(diǎn)的限位開關(guān)和撞塊。鑲條23、24、25用于調(diào)整滑板與床身導(dǎo)軌的間隙。
    因?yàn)轫斆鎸?dǎo)軌與水平面傾斜30。，回轉(zhuǎn)刀架的自身重力使其下滑，滾珠絲杠和螺母不
能以自鎖阻止其下滑，故機(jī)床依靠Ac伺服電動(dòng)機(jī)的電磁制動(dòng)來實(shí)現(xiàn)自鎖。
    (2)z軸進(jìn)給傳動(dòng)裝置。數(shù)控車床z軸進(jìn)給傳動(dòng)裝置。Ac伺服電動(dòng)機(jī)14經(jīng)同步帶11傳動(dòng)到滾珠絲杠5，由螺母4帶動(dòng)滑板連同刀架沿床身13的矩形導(dǎo)軌移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)z軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)軸與同步帶輪12之間用錐環(huán)無鍵連接，局部放大視圖中，19和20是錐面相互配合的內(nèi)錐環(huán)和外錐環(huán)，當(dāng)擰緊螺釘17時(shí)，
法蘭18的端面壓迫外錐環(huán)20，使其向外膨脹，內(nèi)錐環(huán)19受力后向電動(dòng)機(jī)軸收縮，從而使電動(dòng)機(jī)軸與同步帶輪12連接在一起，這種連接方式無需在被連接件上開鍵槽，而且兩錐環(huán)的內(nèi)外圓錐面壓緊后，使連接配合面無間隙，對(duì)中性較好。選用錐環(huán)對(duì)數(shù)的多少．取決于所傳遞扭矩的大小。
    滾珠絲杠的支承形式為左端固定，右端浮動(dòng)，留有絲杠受熱膨脹后軸向伸長(zhǎng)的余地。件3和6為緩沖擋塊，起超程保護(hù)作用。B向視圖中的螺釘lo將滾珠絲杠的右支承軸承座9固定在床身13上。
  z軸進(jìn)給裝置的脈沖編碼器1與滾珠絲杠5相連接，直接檢測(cè)絲杠的回轉(zhuǎn)角度，從而提高系統(tǒng)對(duì)z向進(jìn)給的精度控制。