机床进给传动系统

§3.2 机床进给传动系统的设计 一.进给传动系统的类型、组成及特点 1. 进给传动系统的类型
机床进给传动系统
机械进给 液压进给 电气进给
2. 进给传动系统的组成
运动分配机构：实现纵向、横向、垂直等不 同方向传动路线的传递与转换；
变速机构：改变进给量的大小； 运动转换机构：转换运动类型(直线，旋转) ; 换向机构：改变进给运动的方向； 过载保护机构：使进给运动在过载时自动断 开，过载排除后自动接通； 快速传动机构：进、退刀等快移运动； 动力源（进给电机）: 为进给运动提供动力;
2. 误差传递规律 在传动链中，各个传动件的传动误差都按
一定传动比依次传递，最后集中反映到末端件 上，其传动规律可用下式表示：
末端件角度误差： n iii
末端件线值误差： ln rnn rniii
式中 ——
△Φi：传动件i的角度误差； ii ：传动件 i 到末端件 n 之间的传动比； rn ：在末端件 n 上与加工精度有关的半径。
机床的传动精度是指机床内联系传动链两 端件之间相对运动的准确性。机床的传动精度 是评价机床质量的重要标准之一。
1. 误差来源
在传动链中，各传动件的制造误差和 装配误差以及传动件因受力和温度变化而 产生的变形都会影响传动链的传动精度。 在传动件的制造误差中，传动件的轴向跳 动和径向跳动，齿轮和蜗轮的齿形误差、 周节误差和周节累积误差，丝杠、螺母和 蜗杆的半角误差、导程误差和导程累积误 差等，是引起传动误差的主要来源。
3. 进给传动系统的特点 （1）速度低，功率消耗少，可看作恒转矩传动;
进给系统中，任一传动件所承受的转矩为：
Ti Tmax ii /i
式中—— Ti ： 任一传动轴承受的转矩； Tmax：末端输出轴上允许的最大转矩； ii：从 i 轴到末端轴的传动比； ηi：从 i 轴到末端轴的传动效率;
（2）计算转速的确定 具有快速运动的进给系统：计算转速(或速度)
3. 内联系传动链的设计原则
传动链尽可能短（越短，传动副越少，误差 越小）；
合理分配传动比（末端件传动副的传动比应 最小）；
合理确定各传动副的精度（末端件传动副的 精度应最高）；
合理选用传动件（内联系传动链不可采用摩 擦传动副）；
采用校正装置；
三.数控机床伺服进给传动系统的类型
开环系统
对工作台等的实际位移不进行 源自文库测反馈处理。
闭 环系统
使用位移检测装置直接测量机 床执行部件的移动，并反馈给数控 装置，与指令位移进行比较，用其 差值控制伺服电动机工作。
半闭环系统
位移检测装置不是安装在工作 台上而是安装在伺服电动机上，通 过对电动机的角位移进行检测，间 接对工作台实行反馈控制，
四.进给伺服电机的选择（略）
取最大快速运动时的转速(或速度)； 进给方向的切削分力远大于运动部件沿进给
运动方向的摩擦力的进给系统：传动件的计算 转速(或速度)由该机床在最大切削力工作时所使 用的最大进给速度来决定，一般取机床规定的 最大进给速度的1/2～1/3。
运动部件沿进给运动方向的摩擦力大于进给 方向的切削分力的进给系统：传动件的计算转 速(或速度)取最大进给速度。
（3）变速系统的布置应注意： 传动副 —— 前少后多； 降速 —— 前快后慢； 传动线 —— 前疏后密；
对于进给量按等比级数排列变速系统，其 设计原则刚好与主传动变速系统的设计原则相 反，这样，可以减小中间传动件至末端传动件 的传动比，减少所承受的转矩，以便减小尺寸, 使结构更为紧凑。
二.进给传动系统的传动精度