数控机床典型结构及部件学习教案.pptx

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1、会计学1数控机床数控机床(sh kn j chun)典型结构典型结构及部件及部件第一页，共56页。n n一、数控机床的结构特点及要求n n 数控机床与普通机床在机械传动(chundng)和结构上有显著的不同：n n采用高性能的无级变速主轴及伺服传动(chundng)系统n n刚度和抗振性较好n n优良的传动(chundng)元件n n多主轴、多刀架及刀具与工件的自动夹角紧装置，ATC，自动排屑装置、自动润滑冷却装置n n采取减小机床热变形的措施第1页/共56页第二页，共56页。n n数控车床的机械(jxi)结构第2页/共56页第三页，共56页。n n数控加工中心机械(jxi)结构第3页/共56

2、页第四页，共56页。n n 回转(huzhun)交换式APCn n 移动交换式APC第4页/共56页第五页，共56页。n n二、主传动系统n n主要包括：主轴电机、主传动系统和主轴组件n n决定了零件的加工精度n n要求：n n更大的调速范围并实现无级变速(bin s)。一般要求主轴具备1（1001000）的恒转矩调速范围和110的恒功率调速范围。n n较高的精度和刚度n n良好的抗振性和热稳定性n n在车削中心上，要求有C轴控制功能（螺纹车削）n n在加工中心上，高精度的准停功能n n恒线速度切削控制功能第5页/共56页第六页，共56页。n n1、主轴传动方式(fngsh)n n（1）带有变

3、速齿轮的主传动n n 大中型数控机床较常采用的配置方式(fngsh)，确保低速时有较大的扭矩，滑移齿轮的移位大多采用液压拨叉或直接由液压缸驱动齿轮来实现。n n数控机床主传动的四种配置方式(fngsh)n n(a)齿轮变速；(b)带传动；(c)两个电机分别驱动；(d)调速电机直接驱动第6页/共56页第七页，共56页。n n（2 2）通过带传动的主传动）通过带传动的主传动n n 主要主要(zh(zh yo)yo)用在转速较高、变速范围不大的小型数控机床上。可以避用在转速较高、变速范围不大的小型数控机床上。可以避免由齿轮传动所引起的振动和噪声。适用于高速低转矩特性的主轴，常用有免由齿轮传动所引起的

4、振动和噪声。适用于高速低转矩特性的主轴，常用有多楔带和同步齿形带。多楔带和同步齿形带。带的结构形式带的结构形式 (a)多楔带多楔带;(b)同步齿形带同步齿形带 第7页/共56页第八页，共56页。同步齿形带传动是一种综合了带传动和链传动优点(yudin)的新型传动方式，带型有梯形齿和圆弧齿。同步同步(tngb)(tngb)齿形带的结构和传动齿形带的结构和传动 第8页/共56页第九页，共56页。n n（3 3）用两个电机分别驱动主轴传动）用两个电机分别驱动主轴传动n n 高速时，由一个电机通过带传动；低速时，由另一个电机通过高速时，由一个电机通过带传动；低速时，由另一个电机通过齿轮传动，齿轮起到降

5、速和扩大变速范围齿轮传动，齿轮起到降速和扩大变速范围(fnwi)(fnwi)的作用，使恒的作用，使恒功率区增大，扩大了变速范围功率区增大，扩大了变速范围(fnwi)(fnwi)，避免了低速时转矩不够，避免了低速时转矩不够且电机功率不能充分利用的问题。且电机功率不能充分利用的问题。第9页/共56页第十页，共56页。（4 4）调速电机直接驱动主轴传动）调速电机直接驱动主轴传动 大大简化了主轴箱体与主轴的结构，有效地提高了主轴大大简化了主轴箱体与主轴的结构，有效地提高了主轴部件的刚度部件的刚度(n d)(n d)，但主轴输出的扭矩小，电机发热对，但主轴输出的扭矩小，电机发热对主轴的精度影响较大。主轴

6、的精度影响较大。直接直接(zhji)(zhji)驱动式驱动式 第10页/共56页第十一页，共56页。n n（5 5）电主轴）电主轴第11页/共56页第十二页，共56页。n n 电主轴是高频主轴的简称。实现了机床的电主轴是高频主轴的简称。实现了机床的“零传动零传动”，如瑞士的，如瑞士的FISCHERFISCHER，德国的，德国的GMNGMN，美国的，美国的PERCISEPERCISE，意大利的，意大利的GAMFIORGAMFIOR及日本及日本(r(r bn)bn)的的NSKNSK等公司。等公司。n n电主轴的结构见图电主轴的结构见图3.4(b)3.4(b)n n电主轴的轴承：决定主轴寿命和承载能

7、力的关键部件，当前主要有：陶瓷球电主轴的轴承：决定主轴寿命和承载能力的关键部件，当前主要有：陶瓷球轴承、液体静压轴承和磁悬浮轴承。轴承、液体静压轴承和磁悬浮轴承。n n电主轴的冷却：强制循环油冷却的方式。电主轴的冷却：强制循环油冷却的方式。n n电主轴的驱动：交流异步感应电动机电主轴的驱动：交流异步感应电动机n n电主轴的基本参数：套筒直径（主要参数）、最高转速、输出功率、转矩和电主轴的基本参数：套筒直径（主要参数）、最高转速、输出功率、转矩和刀具接口。刀具接口。第12页/共56页第十三页，共56页。n n2、主轴部件(bjin)n n包括主轴的支撑和安装在主轴上的传动零件n n（1）主轴端部

8、的结构形状（标准化）：用于安装刀具或夹持工件的夹具第13页/共56页第十四页，共56页。主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)轴承常见的支撑形式轴承常见的支撑形式 (a)(a)形式一；形式一；(b)(b)形式二；形式二；(c)(c)形式三形式三 （2）主轴(zhzhu)部件的支撑a）前支撑采用双列短圆柱滚子轴承和60角接触双列向心推力球轴承组合，后支撑采用成对向心推力球轴承。可提高主轴(zhzhu)的综合刚度，满足强力切削的要求。普遍用于各类数控机床主轴(zhzhu)。第14页/共56页第十五页，共56页。c c）前前 后后 支支 撑撑 分分 别别 采采 用用(ciyng)(ciyng)双双列列

9、和和单单列列圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承。径径向向和和轴轴向向刚刚度度高高，能能承承受受重重载载荷荷，其其安安装装、调调整整性性能能好好，但但限限制制了了主主轴轴转转速速和和精精度度，因因此此可可用用于于中中等等精精度度、低低速速、重重载载的的数数控控机机床的主轴。床的主轴。b）前支撑采用）前支撑采用(ciyng)高精度双列向心推力球轴承。向心推力轴高精度双列向心推力球轴承。向心推力轴承有良好的高速性，主轴最高转速可达承有良好的高速性，主轴最高转速可达4000rmin，但承载能力小，但承载能力小，适于高速、轻载、高精密的数控机床主轴。适于高速、轻载、高精密的数控机床主轴。第15页/共56页第十六页

10、，共56页。(3)刀具自动装卸切屑(qi xi)清除装置 加工中心主轴前端有加工中心主轴前端有7 24号号锥孔，内部和后端安装的是刀具锥孔，内部和后端安装的是刀具自动夹紧机构。自动夹紧机构。机床执行换刀指令，机械手机床执行换刀指令，机械手从主轴拔刀时，主轴需松开刀具。从主轴拔刀时，主轴需松开刀具。这时，液压缸上腔通压力油，活这时，液压缸上腔通压力油，活塞推动塞推动(tu dng)拉杆向下移拉杆向下移动，使碟形弹簧压缩，钢球进入动，使碟形弹簧压缩，钢球进入主轴锥孔上端的槽内，刀柄尾部主轴锥孔上端的槽内，刀柄尾部的拉钉被松开，机械手拔刀。的拉钉被松开，机械手拔刀。第16页/共56页第十七页，共56

11、页。压缩空气压缩空气(ysu kngq)进入活塞和进入活塞和拉杆的中孔，吹净主轴锥孔，为装入新刀拉杆的中孔，吹净主轴锥孔，为装入新刀具做好准备。当机械手将下一把刀具插入具做好准备。当机械手将下一把刀具插入主轴后，液压缸上腔无油压，在碟形弹簧主轴后，液压缸上腔无油压，在碟形弹簧和弹簧的恢复力作用下，拉杆、钢球和活和弹簧的恢复力作用下，拉杆、钢球和活塞退回到图示的位置，使刀具被夹紧。刀塞退回到图示的位置，使刀具被夹紧。刀杆夹紧机构用弹簧夹紧，液压放松，以保杆夹紧机构用弹簧夹紧，液压放松，以保证在工作中突然停电时，刀杆不会自行松证在工作中突然停电时，刀杆不会自行松脱。脱。(3)刀具自动装卸切屑清除(

12、qngch)装置第17页/共56页第十八页，共56页。（3）刀具自动(zdng)装卸切屑清除装置机机床床采采用用的的是是724724号号锥锥柄柄刀刀具具，锥锥柄柄的的尾尾端端安安装装有有拉拉钉钉，拉拉杆杆通通过过4 4个个钢钢球球拉拉住住拉拉钉钉的的凹凹槽槽，使使刀刀具具在在主主轴轴(zhzhu)(zhzhu)锥锥孔孔内内定定位及夹紧。位及夹紧。第18页/共56页第十九页，共56页。n n 排屑装置是将机械加工过程排屑装置是将机械加工过程(guchng)(guchng)中产生的切屑收集、输中产生的切屑收集、输送到集屑箱中的机械机床功能部件。送到集屑箱中的机械机床功能部件。（3）刀具自动装卸(z

13、hungxi)切屑清除装置链板式(bnsh)排屑机磁性排屑机刮板式排屑机螺旋式排屑机第19页/共56页第二十页，共56页。（4）主轴(zhzhu)的进给功能 在车削中心的主传动系统中，增加了主轴(zhzhu)的进给功能C轴坐标功能。进给功能即是实现主轴(zhzhu)定向停车和圆周进给，并在数控装置控制下实现C轴、Z轴插补和C轴、X轴插补。第20页/共56页第二十一页，共56页。（5）主轴(zhzhu)的准停功能主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)准停阶梯孔或精镗孔示意图准停阶梯孔或精镗孔示意图 当加工阶梯孔或精镗当加工阶梯孔或精镗孔后退刀时，为防止刀具孔后退刀时，为防止刀具与小阶梯孔碰撞或拉毛

14、已与小阶梯孔碰撞或拉毛已精加工的孔表面精加工的孔表面(biomin)，必须先让刀，必须先让刀，再退刀，因此，刀具就必再退刀，因此，刀具就必须具有定位功能。须具有定位功能。第21页/共56页第二十二页，共56页。1 1）机械准停控制）机械准停控制 采采用用机机械械凸凸轮轮机机构构或或光光电电盘盘方方式式进进行行粗粗定定位位，然然后后有有一一个个液液动动或或气气动动的的定定位位销销插插入入主主轴轴上上的的销销孔孔或或销销槽槽实实现现(shxin)(shxin)精精确确定定位位，完完成成换换刀刀后后定定位位销销退出，主轴才开始旋转。退出，主轴才开始旋转。结结构构复复杂杂，在在早早期期数数控机床上使用

15、较多。控机床上使用较多。典型的典型的V V形槽轮定位形槽轮定位(dngwi)(dngwi)盘机械准停原理盘机械准停原理示意图示意图 第22页/共56页第二十三页，共56页。2 2）电电气气(dinq)(dinq)准准停停控控制制永久磁铁永久磁铁(yn ji c(yn ji c ti)ti)与磁传感器在主轴上的与磁传感器在主轴上的位置位置 （a）磁传感器主轴准停控制 在主轴上安装一个永久磁铁与主轴一起旋转，在距离(jl)发磁体旋转外轨迹12mm处固定一个磁传感器，它经过放大器并与主轴控制单元相连接，当主轴需要定向时，便可停止在调整好的位置上。第23页/共56页第二十四页，共56页。编码器主轴编码

16、器主轴(zhzhu)(zhzhu)准停控制原理图准停控制原理图 （b）编码器主轴准停控制 通过主轴电动机内置安装(nzhung)的位置编码器或在机床主轴箱上安装(nzhung)一个与主轴1：1同步旋转的位置编码器来实现准停控制，准停角度可任意设定。第24页/共56页第二十五页，共56页。非接触式密封非接触式密封(mfng)(mfng)(a)(a)形式一；形式一；(b)(b)形式二；形式二；(c)(c)形式三形式三 （6）主轴(zhzhu)的密封第25页/共56页第二十六页，共56页。接触式密封接触式密封(mfng)(mfng)(a)(a)油毡圈密封油毡圈密封(mfng)(mfng)；(b)(b

17、)耐油橡胶密封耐油橡胶密封(mfng)(mfng)圈密封圈密封(mfng)(mfng)第26页/共56页第二十七页，共56页。n n3、进给传动系统n n（1）数控机床(sh kn j chun)对进给系统的要求1 1）摩擦阻力要小）摩擦阻力要小 广泛采用滚珠丝杠和滚动导轨以及塑料导轨和静压导轨。广泛采用滚珠丝杠和滚动导轨以及塑料导轨和静压导轨。2 2）传动）传动(chundng)(chundng)刚度要高刚度要高 3 3）转动惯量要小）转动惯量要小 4 4）谐振频率要高）谐振频率要高 5 5）传动）传动(chundng)(chundng)间隙要小间隙要小第27页/共56页第二十八页，共56页

18、。n n（2 2）联轴器）联轴器锥环无键消隙联轴器锥环无键消隙联轴器1 1、锥环无键联轴器、锥环无键联轴器第28页/共56页第二十九页，共56页。挠性联轴器挠性联轴器 第29页/共56页第三十页，共56页。2 2、套筒式联轴器、套筒式联轴器套筒式联轴器套筒式联轴器(a)(a)结构结构(jigu)(jigu)一；一；(b)(b)结构结构(jigu)(jigu)二；二；(c)(c)结构结构(jigu)(jigu)三三 其其结结构构简简单单，径径向向(jn(jn xin)xin)尺尺寸寸小小，但但拆拆装装困困难难(要要求求两两中中心心轴线严格对准轴线严格对准)，使用受到一定限制。，使用受到一定限制。

19、第30页/共56页第三十一页，共56页。直齿圆柱齿轮传动副消除直齿圆柱齿轮传动副消除(xioch)(xioch)间隙的方法间隙的方法1 1）偏心套调整法）偏心套调整法偏心偏心(pinxn)套消除间隙结构套消除间隙结构（3）传动(chundng)齿轮间隙调整机构第31页/共56页第三十二页，共56页。2 2）锥度）锥度(zhud)(zhud)齿轮轴向垫片调整法齿轮轴向垫片调整法锥度齿轮轴向垫片消除锥度齿轮轴向垫片消除(xioch)(xioch)间隙结构间隙结构 第32页/共56页第三十三页，共56页。3 3）双片薄齿轮）双片薄齿轮(chln)(chln)错齿调整法错齿调整法双片薄齿轮错齿消除双片

20、薄齿轮错齿消除(xioch)(xioch)间隙结构间隙结构(a)(a)结构一；结构一；(b)(b)结构二结构二 第33页/共56页第三十四页，共56页。斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮传传动动副副消消除除间间隙隙的方法的方法 1）斜斜齿齿轮轮轴轴向向垫垫片片(din pin)调整法调整法 薄薄片片斜斜齿齿轮轮1和和2的的齿齿形形拼拼装装在在一一起起加加工工，装装配配时时在在两两薄薄片片齿齿轮轮间间装装入入已已知知厚厚度度为为t的的垫垫片片(din pin)3，这这样样螺螺旋旋线线便便错错开开了了，使使两两薄薄片片斜斜齿齿轮轮分分别别与与宽宽齿齿轮轮4的的左左、右右齿齿面面贴紧，从而消除间隙。贴紧，从而

21、消除间隙。斜齿轮轴向垫片消除斜齿轮轴向垫片消除(xioch)(xioch)间隙结构间隙结构 承载能力较小，且不能自动补偿消除间隙，属刚性承载能力较小，且不能自动补偿消除间隙，属刚性(n xn)消除间隙的范畴。消除间隙的范畴。第34页/共56页第三十五页，共56页。2 2）斜齿轮轴向压簧错齿调整法）斜齿轮轴向压簧错齿调整法轴向尺寸较大，只适合轴向尺寸较大，只适合(shh)(shh)于负载较小的场合。于负载较小的场合。斜齿轮轴向压簧错齿消除斜齿轮轴向压簧错齿消除(xioch)(xioch)间隙结构间隙结构 第35页/共56页第三十六页，共56页。锥齿轮传动副消除间隙锥齿轮传动副消除间隙(jin x

22、)(jin x)的方法的方法锥齿轮轴向压簧消除锥齿轮轴向压簧消除(xioch)(xioch)间隙结构间隙结构 1 1）锥齿轮轴向压簧调整法）锥齿轮轴向压簧调整法第36页/共56页第三十七页，共56页。2 2）锥齿轮周向弹簧）锥齿轮周向弹簧(tnhung)(tnhung)调整法调整法锥齿轮周向弹簧消除间隙锥齿轮周向弹簧消除间隙(jin x)(jin x)结构结构 第37页/共56页第三十八页，共56页。齿齿轮轮齿齿条条(ch(ch tio)tio)传传动副消除间隙的方法动副消除间隙的方法 如如果果通通过过弹弹簧簧在在轴轴2 2上上作作用用一一个个轴轴向向力力F F，使使斜斜齿齿轮轮产产生生微微量

23、量轴轴向向移移动动，这这时时轴轴1 1和和轴轴3 3便便以以相相反反的的方方向向转转过过微微小小的的角角度度，使使齿齿轮轮4 4和和5 5分分别别与与齿齿条条(ch(ch tio)tio)的的两两齿齿面面贴贴紧紧，从从而而消消除除间隙。间隙。齿轮齿条消除齿轮齿条消除(xioch)(xioch)间隙结构间隙结构 第38页/共56页第三十九页，共56页。工作原理工作原理(yunl)(yunl)与特点与特点滚珠滚珠(gnzh)丝杠副结构原理丝杠副结构原理（4）滚珠丝杠螺母(lum)结构第39页/共56页第四十页，共56页。n n滚珠丝杠螺母副优点：滚珠丝杠螺母副优点：滚珠丝杠螺母副优点：滚珠丝杠螺母

24、副优点：n n1)1)1)1)传动效率高，摩擦损失小。传动效率高，摩擦损失小。传动效率高，摩擦损失小。传动效率高，摩擦损失小。n n2)2)2)2)运动平稳无爬行运动平稳无爬行运动平稳无爬行运动平稳无爬行(pxng)(pxng)(pxng)(pxng)。n n3)3)3)3)传动精度高，反向时无空程。传动精度高，反向时无空程。传动精度高，反向时无空程。传动精度高，反向时无空程。n n4)4)4)4)磨损小，精度保持性好，使用寿命长。磨损小，精度保持性好，使用寿命长。磨损小，精度保持性好，使用寿命长。磨损小，精度保持性好，使用寿命长。n n5)5)5)5)具有运动的可逆性。具有运动的可逆性。具有

25、运动的可逆性。具有运动的可逆性。第40页/共56页第四十一页，共56页。外循环式滚珠外循环式滚珠(gnzh)(gnzh)丝杠结构丝杠结构 滚珠(gnzh)丝杠螺母副的结构类型 1)外循环。滚珠(gnzh)在循环过程结束后，通过螺母外表面上的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。结构简单，工艺性好，承载能力较高，但径向尺寸较大。应用最为广泛，也可用于重载传动系统。第41页/共56页第四十二页，共56页。2 2）内内循循环环。靠靠螺螺母母上上安安装装的的反反向向器器接接通通相相邻邻滚滚道道，使使滚滚珠珠成成单单圈圈循循环环。反反向向器器2 2的的数数目目与与滚滚珠珠圈圈数数相相等。等。结结构构紧

26、紧凑凑，刚刚度度好好，滚滚珠珠流流通通性性好好，摩摩擦擦(mc)(mc)损损失失小小，制制造造较较困困难难，适适用用于于高高灵灵敏敏、高高精精度度的的进进给给系统。系统。内循环式滚珠内循环式滚珠(gnzh)(gnzh)丝杠结构丝杠结构 第42页/共56页第四十三页，共56页。双双螺螺母母(lum)(lum)消隙消隙 滚珠滚珠(gnzh)(gnzh)丝杠螺母副间隙的调整方法丝杠螺母副间隙的调整方法 通通常常采采用用预预加加载载荷荷的的方方法法来来减减小小弹弹性性变变形形所所带带来来的的轴轴向向间隙，以保证反向传动精度和轴向刚度。间隙，以保证反向传动精度和轴向刚度。（1 1）垫片调隙式）垫片调隙式

27、第43页/共56页第四十四页，共56页。滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法(fngf)(fngf)（2 2）螺纹调隙式）螺纹调隙式第44页/共56页第四十五页，共56页。滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法 （3 3）齿差调隙式）齿差调隙式 在在两两个个(lin(lin)螺螺母母的的凸凸缘缘上上各各制制有有圆圆柱柱外外齿齿轮轮，分分别别与与套筒套筒两两端端内内齿齿圈圈相相啮啮合合，其其齿齿数数相相差差一一个个齿齿。调调整整时时，让让两两个个螺螺母母相相对对于于套套筒筒方方向向都都转转动动一一个个齿齿，然然后后再再插插入入内内齿齿圈圈，则则两两个个螺螺母

28、便产生相对角位移，其轴向位移量母便产生相对角位移，其轴向位移量s=（1/z1-1/z2)Pn。能能精精确确调调整整预预紧紧量量，调调整整方方便便、可可靠靠，结结构构(jigu)尺尺寸寸较大，多用于高精度的传动。较大，多用于高精度的传动。第45页/共56页第四十六页，共56页。单螺母单螺母(lum)(lum)消隙消隙（4 4）单螺母变位）单螺母变位(bin wi)(bin wi)螺距预紧螺距预紧第46页/共56页第四十七页，共56页。（5 5）单螺母螺钉预紧）单螺母螺钉预紧 螺螺母母在在专专业业生生产产工工厂厂完完成成精精磨磨之之后后，沿沿径径向向开开一一薄薄槽槽，通通过过(tnggu)(tng

29、gu)内内六六角角调调整整螺螺钉钉实实现现间间隙隙的的调调整整和和预预紧紧。间间隙隙的调整和预紧极为方便。的调整和预紧极为方便。第47页/共56页第四十八页，共56页。n n滚珠丝杠螺母副预紧力滚珠丝杠螺母副预紧力滚珠丝杠螺母副预紧力滚珠丝杠螺母副预紧力n n 为为为为了了了了保保保保证证证证传传传传动动动动精精精精度度度度及及及及刚刚刚刚度度度度，除除除除消消消消除除除除传传传传动动动动间间间间隙隙隙隙外外外外，还还还还要要要要求求求求预预预预紧紧紧紧。其预紧力计算公式为其预紧力计算公式为其预紧力计算公式为其预紧力计算公式为n n式中式中式中式中 为轴向最大工作为轴向最大工作为轴向最大工作为

30、轴向最大工作(gngzu)(gngzu)(gngzu)(gngzu)载荷。载荷。载荷。载荷。第48页/共56页第四十九页，共56页。滚珠丝杠的支撑滚珠丝杠的支撑(zh chng)(zh chng)方式方式(a)(a)仅一端装推力轴承；仅一端装推力轴承；(b)(b)一端装推力轴承，另一端装深沟球轴承；一端装推力轴承，另一端装深沟球轴承；(c)(c)两端装推力轴承，两端装推力轴承，(d)(d)两端装推力轴承和深沟球轴承两端装推力轴承和深沟球轴承 滚珠滚珠(gnzh)(gnzh)丝杠的支撑丝杠的支撑第49页/共56页第五十页，共56页。滚滚珠珠丝丝杠杠副副的的制制动动(zh(zh dn)dn)装置装

31、置 机机床床工工作作时时，电电磁磁铁铁通通电电，使使摩摩擦擦离离合合器器脱脱开开，运运动动由由电电机机经经减减速速齿齿轮轮传传给给丝丝杠杠，使使主主轴轴箱箱上上、下下移移动动。当当加加工工完完毕毕或或中中间间停停车车时时，电电机机和和电电磁磁铁铁同同时时断断电电，借借压压力力弹弹簧簧作作用用合合上上摩摩擦擦离离合合器器，使使丝丝杠杠不不能能转转动动，主主轴轴箱便不会下落。箱便不会下落。数控铣镗床数控铣镗床(tngchung)(tngchung)主轴箱主轴箱进给丝杠制动示意图进给丝杠制动示意图 第50页/共56页第五十一页，共56页。n n滚珠丝杠的预拉伸滚珠丝杠的预拉伸滚珠丝杠的预拉伸滚珠丝杠

32、的预拉伸(l shn)(l shn)(l shn)(l shn)n n 滚珠丝杠在工作时，由于发热将使导程增大，影响定位精度。为滚珠丝杠在工作时，由于发热将使导程增大，影响定位精度。为滚珠丝杠在工作时，由于发热将使导程增大，影响定位精度。为滚珠丝杠在工作时，由于发热将使导程增大，影响定位精度。为了消除此现象，可将丝杠预拉伸了消除此现象，可将丝杠预拉伸了消除此现象，可将丝杠预拉伸了消除此现象，可将丝杠预拉伸(l shn)(l shn)(l shn)(l shn)。第51页/共56页第五十二页，共56页。n n滚珠丝杠副的的参数滚珠丝杠副的的参数滚珠丝杠副的的参数滚珠丝杠副的的参数n n公称直径：

33、大于丝杠工作长度的公称直径：大于丝杠工作长度的公称直径：大于丝杠工作长度的公称直径：大于丝杠工作长度的1/301/301/301/30n n导程：丝杠旋转任意角度时，螺母基准点的轴向位移导程：丝杠旋转任意角度时，螺母基准点的轴向位移导程：丝杠旋转任意角度时，螺母基准点的轴向位移导程：丝杠旋转任意角度时，螺母基准点的轴向位移n n基本导程：基本导程：基本导程：基本导程：360360360360度时，螺母基准点的轴向位移度时，螺母基准点的轴向位移度时，螺母基准点的轴向位移度时，螺母基准点的轴向位移n n接触角：接触角：接触角：接触角：45454545度度度度n n滚珠的工作圈数：第一圈（滚珠的工作

34、圈数：第一圈（滚珠的工作圈数：第一圈（滚珠的工作圈数：第一圈（50%50%50%50%），第二圈（），第二圈（），第二圈（），第二圈（30%30%30%30%）、第三圈）、第三圈）、第三圈）、第三圈（20%20%20%20%）2.53.52.53.52.53.52.53.5n n滚珠的总数：小于滚珠的总数：小于滚珠的总数：小于滚珠的总数：小于150150150150。多。多。多。多流动不畅；少流动不畅；少流动不畅；少流动不畅；少载荷载荷载荷载荷(zi h)(zi h)(zi h)(zi h)过大过大过大过大n n其他参数其他参数其他参数其他参数第52页/共56页第五十三页，共56页。n n（5

35、 5）直线电机传动）直线电机传动n n 采用直线电机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取采用直线电机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消消(q(q xio)xio)了从电机到工作台（拖板）之间的机械传动环节。这了从电机到工作台（拖板）之间的机械传动环节。这也称之为也称之为“零传动零传动”。n n 直线电机是指可以直接产生直线运动的电机，可以作为进直线电机是指可以直接产生直线运动的电机，可以作为进给驱动系统。给驱动系统。n n 在定位精度、运动精度、动态响应、运行维护和行程方面在定位精度、运动精度、动态响应、运行维护和行程方面有较大的优势。有较大的优势。n n 最常用的直线电机类型是平板式

36、和最常用的直线电机类型是平板式和U U 型槽式型槽式,和管式。和管式。第53页/共56页第五十四页，共56页。n n直线电机工作原理直线电机工作原理n n 直线电动机的工作原理与旋转电动机相似。以直线感应电动机为直线电动机的工作原理与旋转电动机相似。以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。反之，则初级做直线运动。n n 从制造成本及运行费用考虑，常将直线电机做成短初级长次级。从制造成本及运行费用考虑，常将直线电机做成短初级长次级。n n 对直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面对直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面(fngmin)(fngmin)：一是传统控制技术，二是现代控制技术，三是智能控制技术。一是传统控制技术，二是现代控制技术，三是智能控制技术。第54页/共56页第五十五页，共56页。第55页/共56页第五十六页，共56页。