1、2.4机床进给传动设计一、三、 电气伺服进给系统进给传动系设计应满足的基本要求二、 机械 进给传动系的设计特点2.4.1 进给传动系设计应满足的基本要求(一)进给传动 系的组成 可采用单 独电动机作为动力源; 或与主传动共用动力源。一般由动力源、 变速机构、换向机构、运动分配机构、 过载 保险机构、 运动转换机构和执行件等组成。 变速机构用来改变进给量大小。 常用的有交换齿轮变速、 滑移 齿轮变速、 伺服电动机变速等。2.4.1 进给传动系设计应满足的基本要求换向机构有两种:一种是进给电动机换向,换向方便, 但换 向次数不能太 频繁。 另一种是用 齿轮换向, 换向可靠, 广泛用在各种机床中。
2、运动分配机构用来转换传动路线, 常采用离合器。 过载保险机构的作用是在过载时自 动断开进给运动, 过载 排除后自 动 接通。 常用的有牙嵌离合器、片式安全离合器、 脱落 蜗杆等。 运动转换机构用来变换运动的类型 (回转运动变直线运动),如 齿轮齿条、蜗杆涡轮、丝杠螺母等。2.4.1 进给传动系设计应满足的基本要求(二)进给传动系设计应满足的基本要求 1)具有足够的静刚度和动刚度; 2)具有良好的快速响应性, 做低速进给运动或微量进给时不爬行, 运动平稳, 灵敏度高; 3)抗振性好, 不会因摩擦自振而引起 传动件的抖动或齿轮传动的冲击噪声; 4)具有足够宽的调速范围, 保证实现所要求的进给量(进
3、给范围、 数列), 以适应不同的加工材料, 满足不同的零件加工要求; 5)进给系统的传动精度和定位精度要高; 6)结构简单, 加工和装配工 艺性好。2.4.2机械进给传动系的设计特点进给运动速度低、受力小、消耗功率少。恒转矩传动。进给量大时, 一般采用较小的背吃刀量; 背吃刀量较大时, 多采用较小的进给量。 所以,在各种不同进给量的情况下, 产生的切削力大致相同, 进给力是切削力在进给方向的分力,也大致相同。 因此, 驱动进给运动的传动件做恒转矩传动。 进给运动数目多。不同 的机床对进给运动的种类和数量要求也不相同。 进给运动越多, 机床结构越复杂。2.4.2机械进给传动系的设计特点进给传动
4、系采用传动间隙消除机构对于精密机床、 数控机床的进给传动系,为保证传动精度和定位精度,尤其是换 向精度, 要有传动间隙消除机构。 快速空程 传动的采用快速与工进需在带负载运行中变换。 采用超越离合器、 差动机构或电气伺服 进给传动等。好,平稳性好,低速进给时速度均匀,无爬行,精度高,重复定位精度好,结构简单, 调整方便, 操作方便灵活等。2.4.2机械进给传动系的设计特点 微量 进给机构的采用 微量进给机构有自动和手动两类:自动: 采用各种驱动元件使进给自动地进行;手动: 主要用于微量调整精密机床的一些部件。 最小进给量大于1um的机构有蜗杆传动 、 丝杠螺母、齿轮齿条 传动等,适用于进给行程
5、大、进给量、 进给速度 变化范围宽的机床。 小于1um的进给机构有弹性力传动、 磁致伸缩传动、 电致伸 缩传动、 热应 力传动等。 对微量进给机构的基本要求是灵敏度要高, 刚度2.4.3 电气伺服进给系统(一) 电气伺服 进给系统 的分类 电气伺服系 统是数控装置和机床之间的联系环节, 是以机械位置或角度作 为控制 对象的自动控制系统。 作用是接受来自数控装置发出的进给移位信号, 经变换 和放大后 驱动工作台按 规定的速度和距离移动。2.4.3 电气伺服进给系统1开环系统 开环系统对 工作台 实际位移量没有检测和反馈装置。 采用步 进电动机。 系统的精度主要取决于步进电动机的步距角精度, 定位精度较低。调试方便,成本低。适用于精度要求不高的数控机床中。2.4.3 电气伺服进给系统2闭环系统在闭环系统中,使用位移测量元件测量机床执行部件的移(转)动量,将执行部件的实际移(转 )动 量和控制量进行比较,比 较后的差值用信号发送给控制系统, 对执行部件的移(转)动进行补偿,直至差值为零。可消除整个系统的误差、 间隙和失动, 系 统比较复杂,安装、调整和测试比较麻烦,成本高, 用于精密型数控机床上。