第5章 运动系统与典型机构 5.1概述 5.2数控机床的主运动 5.3数控机床的进给运动 5.4数控机床的换刀运动
1 5.1 概述 5.2 数控机床的主运动 5.3 数控机床的进给运动 5.4 数控机床的换刀运动 第5章 运动系统与典型机构
5.3数控机床的进给运动 传动系统对数控机床的影响： >传动系统的刚度和惯量，影响进给系统的稳定 性和灵敏度。 >传动部件的精度与传动系统的非线性，影响系 统的位置精度和轮廓加工精度，在闭环系统中还 影响系统的稳定性
2 传动系统对数控机床的影响： 传动系统的刚度和惯量，影响进给系统的稳定 性和灵敏度。 传动部件的精度与传动系统的非线性，影响系 统的位置精度和轮廓加工精度，在闭环系统中还 影响系统的稳定性。 5.3 数控机床的进给运动
5.3数控机床的进给运动 数控机床对机械传动系统的要求： >刚度好； >惯量小； >间隙小； >摩擦小。 3
3 数控机床对机械传动系统的要求： 刚度好； 惯量小； 间隙小； 摩擦小。 5.3 数控机床的进给运动
5.3数控机床的进给运动 5.3.1数控机床进给传动系统的基本结构 进 传动机构—— 齿轮或同步带 传动 运动变换机构 一丝杠螺母副、蜗杆蜗轮副、 齿轮齿条副等 导向机构—滑动导轨、滚动导轨、静压导 组 轨、轴承 执行件一工作台
4 5.3.1 数控机床进给传动系统的基本结构 进 给 传 动 系 统 组 成 传动机构——齿轮或同步带 运动变换机构——丝杠螺母副、蜗杆蜗轮副、 齿轮齿条副等 导向机构——滑动导轨、滚动导轨、静压导 轨、轴承 执行件——工作台 5.3 数控机床的进给运动
5.3数控机床的进给运动 数控车床的进给传动系统简图 同步带传动 主轴脉冲编码器 轴伺服电机 模向丝杆 蜗杆副 2轴伺服电机 刀盘转位电机 纵向丝杆 转位刀盘 可 app abb oah 主轴 尾座 液压缸 带轮传动 主轴电机 5
5 数控车床的进给传动系统简图 5.3 数控机床的进给运动
5.3数控机床的进给运动 5.3.2齿轮传动副 齿轮传动设计主要考虑问题： 1.齿轮副的传动级数和速比分配 齿轮传动的传动级数和速比分配，一方面影响传动 件的转动惯量大小，同时还影响执行件的传动效率。 增加传动级数，可以减小传动惯量，但导致传动装 置的结构复杂，降低了传动效率，增大噪声，同时加 大了传动间隙和摩擦损失，对伺服系统不利。 6
6 5. 3 . 2 齿轮传动副 齿轮传动设计主要考虑问题： 1．齿轮副的传动级数和速比分配 齿轮传动的传动级数和速比分配，一方面影响传动 件的转动惯量大小，同时还影响执行件的传动效率。 增加传动级数，可以减小传动惯量，但导致传动装 置的结构复杂，降低了传动效率，增大噪声，同时加 大了传动间隙和摩擦损失，对伺服系统不利。 5.3 数控机床的进给运动
5.3数控机床的进给运动 2.齿轮副传动间隙的消除 (1)刚性调整法 刚性调整法是指调整后能暂时清除齿侧间隙，但使 用之后不能自动补偿的调整方法。 偏心轴套式间隙调整结构 轴向垫片间隙调整结构 7
7 2．齿轮副传动间隙的消除 （1）刚性调整法 偏心轴套式间隙调整结构 轴向垫片间隙调整结构 刚性调整法是指调整后能暂时清除齿侧间隙，但使 用之后不能自动补偿的调整方法。 5.3 数控机床的进给运动
5.3数控机床的进给运动 (2)柔性调整法 柔性调整法是指调整后齿侧间隙可以自动补偿的调整方法。 双齿轮错齿式间隙调整结构 蝶形弹簧消除斜齿轮间隙调整结构 8
8 柔性调整法是指调整后齿侧间隙可以自动补偿的调整方法。 （2）柔性调整法 双齿轮错齿式间隙调整结构 蝶形弹簧消除斜齿轮间隙调整结构 5.3 数控机床的进给运动
5.3数控机床的进给运动 3.齿轮齿条副传动间隙的消除 9
9 3．齿轮齿条副传动间隙的消除 5.3 数控机床的进给运动
5.3数控机床的进给运动 5.3.2滚珠丝杠螺母副 >工作原理：丝杆（螺母）旋转，滚珠在封闭滚道内沿滚 道滚动、迫使螺母（丝杆）轴向移动
10 工作原理：丝杆（螺母）旋转，滚珠在封闭滚道内沿滚 道滚动、迫使螺母（丝杆）轴向移动 5.3.2 滚珠丝杠螺母副 5.3 数控机床的进给运动