数控机床与编程_第三章数控机床的进给传动系统.pptx

负载的l/3。当要求不太高时，预紧力可小于此值。
12
第三章 数控机床的进给传动系统
双螺母垫片式消隙 如图所示，此种形式结构简单可靠、刚度好，应用最为广泛，
在双螺母间加垫片的形式可由专业生产厂根据用户要求事先调整 好预紧力，使用时装卸非常方便。
结构简单、刚性好，调整不便，滚道有磨损时不能随时消除间 隙和进行预紧。
也可将直线运动转换成旋转运动，即丝杆和螺母均可作主动件或 从动件。 • 制造成本高 由于结构复杂，丝杆和螺母等元件的加工精度和表 面质量要求高，故制造成本高。
5
第三章 数控机床的进给传动系统
➢滚珠循环方式 – 外循环
» 滚珠在循环过程中回 珠时与丝杠脱离接触 的结构；
» 采用弧形铜管形成滚 珠返回通道，由弯管 的端部引导滚珠；
第三章 数控机床的进给传动系统
4．滚珠丝杆副的支承方式（2）
• 一端装止推轴承，另一端装深沟球轴承(固定－支承式) 如图b所示。滚珠丝杆较长时，一端装止推轴承固定， 另一端由深沟球轴承支承。为了减少丝杆热变形的影响， 止推轴承的安装位置应远离热源。
22
第三章 数控机床的进给传动系统
4．滚珠丝杆副的支承方式（3）
双螺母螺纹消隙图例
18
第三章 数控机床的进给传动系统
• 齿差式消隙 如图所示，在两个螺母的凸缘上各制有圆
柱外齿轮，分别与固紧在套筒两端的内齿圈相啮合，
其齿数分别为Z1、Z2，并相差一个齿。调整时，先取 下内齿圈，让两个螺母相对于套筒同方向都转动一个
齿，然后再插入内齿圈，则两个螺母便产生相对角位
移，其轴向位Baidu Nhomakorabea量为：
S
1 Z1
1 Z2
Ph
• 式中Z1、Z2为齿轮的齿数，Ph为滚珠丝杠的导程。
19
第三章 数控机床的进给传动系统
齿差式消隙图例
20
第三章 数控机床的进给传动系统
4．滚珠丝杆副的支承方式（1）
• 一端装止推轴承(固定－自由式) 如图a所示。这种安装 方式的承载能力小，轴向刚度低，仅适应于短丝杆。
21
双螺母垫片调整法（端部加垫片）图例
16
第三章 数控机床的进给传动系统
• 双螺母螺纹式消隙 如图所示，利用一个螺母上的外螺纹，通过圆螺母调
整两个螺母的相对轴向位置实现预紧，调整好后用另 一个圆螺母锁紧，这种结构调整方便，且可在使用过 程中，随时调整，但预紧力大小不能准确控制。 调整精度较差。
17
第三章 数控机床的进给传动系统
2
第三章 数控机床的进给传动系统
第二节 数控机床进给传动系统的基本形式
丝杠副、齿轮齿条副和直线电动机 一、滚珠丝杠副
➢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
3
第三章 数控机床的进给传动系统
1-丝杠 2-滚道 3-螺母 4-滚珠 4
第三章 数控机床的进给传动系统
9
第三章 数控机床的进给传动系统
10
第三章 数控机床的进给传动系统
11
第三章 数控机床的进给传动系统
滚珠丝杠副轴向间隙的调整 • 为了保证滚珠丝杠反向传动精度和轴向刚度，必须消除滚珠丝杆
螺母副轴向间隙。 • 消除间隙的方法常采用双螺母结构，利用两个螺母的相对轴向位
移，使每个螺母中的滚珠分别接触丝杆滚道的左右两侧。 用这种方法预紧消除轴向间隙时，预紧力一般应为最大轴向
• 两端装推力轴承（单推—单推式或双推—单推式）如图c 所示。这种方式是对丝杠进行预拉伸安装。这样做的好处 是：减少丝杠因自重引起的弯曲变形；在推力轴承预紧力 大于丝杠最大轴向载荷1/3的条件下，丝杠拉压刚度可提 高四倍；丝杠不会因温升而伸长，从而保持丝杠精度。
23
第三章 数控机床的进给传动系统
4．滚珠丝杆副的支承方式（4）
两端装双重止推轴承及深沟球轴承(固定－固定式) 如图d 所示。为提高刚度，丝杆两端采用双重支承，如止推轴 承和深沟球轴承，并施加预紧拉力。这种结构方式可使 丝杆的热变形转化为止推轴承的预紧力。
24
第三章 数控机床的进给传动系统
滚珠丝杠副支承方式图例
25
第三章 数控机床的进给传动系统
• 滚珠丝杠常见故障及处理如下。 • ① 滚珠丝杠副有噪声； • 滚珠丝杠副产生噪声的可能原因是电动机与丝杠联轴器松动，丝
1.滚珠丝杠的工作原理及特点 （1）原理 （2）特点
• 传动效率高，摩擦损失小 滚珠丝杆螺母副的传动效率η＝0.92～
0.96，可实现高速运动。 • 运动平稳无爬行 由于摩擦阻力小，动、静摩擦系数之差极小，
故运动平稳，不易出现爬行现象。 • 传动精度高，反向时无空程 滚珠丝杆副经预紧后，可消除轴向
间隙。 • 磨损小 精度保持性好，使用寿命长。 • 不能自锁具有运动的可逆性 可以将旋转运动转换成直线运动，
杠支承轴承的压盖压合情况不好。 • ② 滚珠丝杠运动不灵活 ； • 主要原因是丝杠与导轨不平行，丝杠润滑不良，滚珠丝杠副滚珠
13
第三章 数控机床的进给传动系统
14
第三章 数控机床的进给传动系统
图示是双螺母垫片调隙式结构，其螺母本身与单螺母 相同，它通过修磨垫片的厚度来调整轴向间隙。这种 调整方法具有结构简单，刚性好，拆装方便等优点， 但它很难在一次修磨中调整完毕，调整的精度也不如 齿差调隙式好。
15
第三章 数控机床的进给传动系统
第三章 数控机床的进给传动系统
第一节、对进给系统的基本要求
（1）提高传动部件的刚度 （2）减小传动部件的惯量 （3）减小传动部件的间隙 （4）减小系统的摩擦阻力
第三章 数控机床的进给传动系统
1.进给系统的功用 协助完成加工表面的成形运动，传递所需的运动及动力。
2.进给系统机械部分的组成 传动机构+运动变换机构+导向机构+执行件（工作台） 传动机构: 齿轮传动、同步带传动 运动变换：丝杠螺母副、蜗杆齿条副、齿轮齿条副等 导向机构：导轨（滑动导轨、滚动导轨、静压导轨）
» 其工作圈数是2.5圈或
3.5圈 ，1～2列。
丝杆
6
第三章 数控机床的进给传动系统
7
第三章 数控机床的进给传动系统
–内循环 滚珠在循环过程中始终与丝杠保持接触的结构。 采用圆柱凸键反向器实现滚珠循环，反向器嵌 入螺母内 工作圈数是3
8
第三章 数控机床的进给传动系统
靠螺母上安装的反向器接通相邻滚道，使滚珠成单圈循 环，如图所示。反向器２的数目与滚珠圈数相等。 结构紧凑，刚度好，滚珠流通性好，摩擦损失小， 但制造较困难。 适用于高灵敏、高精度的进给系统，不宜用于重 载传动中。