《電子技術(shù)應(yīng)用》
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數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)械部件應(yīng)用
摘要: 通常,,一個(gè)典型的數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制進(jìn)給系統(tǒng),,由位置比較,放大元件,、驅(qū)動(dòng)單元,、機(jī)械傳動(dòng)裝置和檢測(cè)反饋元件等幾部分組成,。其中,機(jī)械傳動(dòng)裝置是位置控制中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),。這里所說的機(jī)械傳動(dòng)裝置,,是指將驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣ぷ髋_(tái)的直線運(yùn)動(dòng)的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈,包括齒輪裝置,、絲杠螺母副等中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu),。
Abstract:
Key words :

通常,一個(gè)典型的數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制" title="閉環(huán)控制">閉環(huán)控制進(jìn)給系統(tǒng),,由位置比較,,放大元件、驅(qū)動(dòng)單元,、機(jī)械傳動(dòng)" title="機(jī)械傳動(dòng)">機(jī)械傳動(dòng)裝置和檢測(cè)反饋元件等幾部分組成,。其中,機(jī)械傳動(dòng)裝置是位置控制中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),。這里所說的機(jī)械傳動(dòng)裝置,,是指將驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣ぷ髋_(tái)的直線運(yùn)動(dòng)" title="直線運(yùn)動(dòng)">直線運(yùn)動(dòng)的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈,包括齒輪裝置,、絲杠螺母副等中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu),。
一、聯(lián)軸器
聯(lián)軸器是用來連接寄給機(jī)構(gòu)的兩根軸使之一起回轉(zhuǎn)移傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)的一種裝置。目前聯(lián)軸器的類型繁多,,有液力式,、電磁式和機(jī)械式。機(jī)械式聯(lián)軸器的應(yīng)用最為廣泛,。
套筒聯(lián)軸器構(gòu)造簡(jiǎn)單,,徑向尺寸小,但裝卸困難(軸需作軸向移動(dòng)),。且要求兩軸嚴(yán)格對(duì)中,,不允許有徑向或角度偏差,因此使用時(shí)受到一定限制,。
繞行聯(lián)軸器采用錐形夾緊環(huán)傳遞載荷,,可使動(dòng)力傳遞沒有方向間隙。
凸緣式聯(lián)軸器構(gòu)造簡(jiǎn)單,、成本的,、可傳遞較大扭矩,常用于轉(zhuǎn)速低,、五種及,、軸的剛性大及對(duì)中性好的場(chǎng)合。他的主要缺點(diǎn)是對(duì)兩軸的對(duì)中性要求很高,。若兩軸間存在位移與傾斜,,救在機(jī)件內(nèi)引起附加載荷,使工作狀況惡化,。
二,、減速機(jī)構(gòu)
(1)齒輪傳動(dòng)裝置
齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用非常廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng),各種機(jī)床的傳動(dòng)裝置中幾乎都有齒輪傳動(dòng),。在數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)中采用齒輪傳動(dòng)裝置的目的有兩個(gè),。一是將高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)矩的伺服電機(jī)(如步進(jìn)電機(jī)、直流和交流伺服電機(jī)等)的輸出改變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩的執(zhí)行件的輸入,;另一是使滾珠絲杠" title="滾珠絲杠">滾珠絲杠和工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在系統(tǒng)中專有較小的比重,。此外,對(duì)于開環(huán)系統(tǒng)還可以保證所要求的運(yùn)動(dòng)精度,。
為了盡量減小齒側(cè)間隙對(duì)數(shù)控機(jī)床加工精度的影響,,經(jīng)常在結(jié)構(gòu)上采取措施,以減小或消除齒輪副的空程誤差,。如采用雙片齒輪錯(cuò)齒法,、利用偏心套調(diào)整齒輪副中心距或采用軸向墊片調(diào)整法消除齒輪側(cè)隙。
與采用同步齒形帶相比,,在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈中采用齒輪減速裝置,,更易產(chǎn)生低頻振蕩,,因此減速機(jī)構(gòu)中常配置阻尼器來改善動(dòng)態(tài)性能。
(2)同步齒形帶
同步齒形帶傳動(dòng)是一種新型的帶傳動(dòng),。他利用齒形帶的齒形與帶輪的輪齒依次嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,,因而兼有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),,且無相對(duì)滑動(dòng),,平均傳動(dòng)比較準(zhǔn)確,傳動(dòng)精度高,,而且齒形帶的強(qiáng)度高,、厚度小、重量輕,、故可用于高速傳動(dòng),。齒形帶無需特別張緊,故作用在軸和軸承上的載荷小,,傳動(dòng)效率也高,,現(xiàn)已在數(shù)控機(jī)床上廣泛應(yīng)用。同步齒形帶的主要數(shù)與規(guī)格如下:
齒距 齒距p為相鄰兩齒在節(jié)線上的距離,。由于強(qiáng)力層在工作時(shí)度不變,,所以強(qiáng)力層的中心線被規(guī)定為齒形帶的節(jié)線(中性層),并以節(jié)線的周長(zhǎng)L作為齒形帶的公稱長(zhǎng)度,。
模數(shù)" title="模數(shù)">模數(shù) 模數(shù)定義為m=p/π,使齒形帶尺寸計(jì)算的一個(gè)主要依據(jù),。
其它參數(shù) 齒形帶的其它參數(shù)和尺寸與漸開線齒條基本相同,。齒形帶齒形的計(jì)算公式與漸開線齒條不同,,因?yàn)辇X形帶的節(jié)線在強(qiáng)力層上,而不在齒高中部,。
齒形帶的標(biāo)注方法是:模數(shù)×寬度×齒數(shù),,即m×b×z。
三,、滾珠絲杠螺母副
為了提高進(jìn)給系統(tǒng)的靈敏度,、定位精度" title="定位精度">定位精度和防止爬行,必須降低數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的摩擦并減少靜,、動(dòng)摩擦系數(shù)之差,。因此,形成不太長(zhǎng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)常用滾珠絲杠副,。
滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率高達(dá)85%-98%,,是普通滑動(dòng)絲杠副的2-4倍。滾珠絲杠副的摩擦角小于1°,,因此不自鎖,。如果滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)升降運(yùn)動(dòng)(如主軸箱或升降臺(tái)的升降),,則必須有制動(dòng)裝置。
滾珠絲杠的靜,、動(dòng)摩擦系數(shù)實(shí)際上幾乎沒有什么差別,。它可以消除反向間隙并施加預(yù)載,有助于提高定位精度和剛度,。滾珠絲杠由專門工廠制造,。

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