数控机床进给系统..复习过程
数控复习题
《数控技术及应用》第一章绪论(一)数控技术的产生及其应用领域开环控制系统用于经济型数控机床上。
数控机床加工依赖于各种数字化信息。
绕X轴旋转的回转运动坐标轴是A轴。
(二)数控机床的分类、组成、及各部分的作用(三)数字控制系统的分类、组成其工作原理对步进电机施加一个电脉冲信号,步进电机就回转一个固定的角度,这个角度叫做步距角,电机的总角位移和输入脉冲的数量成正比,而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。
数控系统所规定的最小设定单位就是脉冲当量。
数控机床的种类很多,如果按加工轨迹分则可分为点位控制、直线控制和连续控制。
根据控制运动方式的不同,机床数控系统可分为点位数控系统和连续数控系统。
点位控制的特点是,可以以任意途径达到要计算的点,因为在定位过程中不进行加工。
(四)数控技术的发展趋势及其与现代制造系统的关系第二章数控加工程序的编制1.数控机床的机床坐标系与工件坐标系的含义是什么?答:机床坐标系是机床上固有的坐标系。
一般利用机床机械结构的基准来确定,在说明书中均有规定。
工件坐标系是在编程时使用,由编程人员在工件上指定某一个点作为原点,并在其上建立工件坐标系。
工件坐标系的原点在机床坐标系中称为调整点,它的选择应使工件上最大尺寸能加工出来。
数控机床上有一个机械原点,该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定,该点称机床参考点。
(一)数控机床程序编制的目的、步骤和方法数控加工程序的编制方法主要有手工编程和自动编程两类。
(二)工件加工程序的格式和代码G代码可以分为模态G代码和非模态G代码,非模态指令只能在本程序段内有效。
数控编程中,主轴功能字S指定的是主轴每分钟转速(r/min)。
进给功能字F常用mm/min或mm/r单位。
(三)手工编程方法通常在命名或编程时,不论何种机床,都一律假定工件静止刀具移动。
确定数控机床坐标轴时,一般应先确定Z轴。
数控铣床的默认加工平面是XY平面。
数控机床的标准坐标系是以右手直角笛卡尔坐标系来确定的。
第三章 数控机床进给传动系统(完整版)
优点:响应快、精度好、安装易、体积小、行程大、维 护简、调速宽。
缺点:防磁、散热、工作台结构轻化、导轨结构类型选 择等
直线电动机
二、直线电动机维护
1.直线电动机的热保护 (1)初级绕组的冷却(热损失)。 内冷却回路(主冷却) +外冷却回路(精密冷却) (2)次级绕组的冷却(涡流损失)。
滑动导轨
优点:结构简单、制造方便、接触刚度高。 缺点:导轨摩擦阻力大,磨损快,动静摩擦因数差别大, 低速易爬行。
塑料滑动导轨:摩擦因数小、动静摩擦摩擦因数相近, 运动平稳,耐磨性好,抗振性好,有自润滑,化学稳定 性好,工艺简单,成本低!
数控机床用导轨
塑料滑动导轨
贴塑导轨:聚四氟乙烯、青铜粉、二硫化钼等。 导轨软带,中小型数控机床。Turcite-B、Rulon、TSF 注塑导轨:环氧树脂、二硫化钼、增塑剂、固化剂等。 导轨软带,大、重型数控机床。SKC3、HNT
数控机床机械系统及 其故障诊断与维修
第三章 数控机床进给传动系统
主要内容
概述 联轴器 齿轮传动 滚动丝杠 数控机床用导轨 直线电动机
复习引入
数控机床机械结构是由那几个部分组成的?
(1)主传动系统,其功用是实现主运动 (2)进给系统 ,其功用是实现进给运动 (3)机床基础件,通常指床身、底座、立柱、 滑座、工作台等。其功用是支承机床本体的零、 部件,并保证这些零、部件在切削加工过程中占 有的准确位置。
优点:不产生磨损、摩擦因数低、承载能力大、刚度好、 吸振性好。 缺点:结构复杂、有专门的供油系统、成本高。
数控机床用导轨
二、导轨的维护保养
1.导轨副的安装 2.导轨副的预紧 3.导轨副的润滑 4.导轨副的防护
数控复习
数控复习第一章绪论数控机床的组成:1、输入输出设备2、数控装置3、伺服系统4、测量反馈装置5、机床本体数控机床按伺服系统的控制原理分为:开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床(按传感器安装位置的不同分为全闭环和半闭环)开环、闭环共同点:1、采用直流/ 交流伺服电机驱动。
2 、采用数字增量插补法(时间分割、角度分割)。
3 、通常不用降速。
两个重要参数:步距角(两个相邻脉冲时间内转子转过的角度)、脉冲当量。
插补器:有无插补器是点位控制器与连续控制的根本区别。
数控机床特点:1、加工零件的适应性强,灵活性好。
2 、加工精度高,产品质量稳定。
3 、生产效率高。
4 、减少工人劳动强度。
5 、生产管理水平高。
数控机床的适用范围:产品品种的变换频繁、批量小、加工方法的区别大。
第四章计算机数控装置CNC装置的功能:1、基本功能(输入、插补、位控)2、选择功能3、特殊功能。
单微处理结构的CN(装置:(1)微处理器由控制器和运算器组成,是微处理机的核心,它完成控制和运算两方面的内容。
(2)总线是将微处理器、存储器和输入/ 输出接口等相对独立的装置或功能部件联系起来,并传送信息的公共通道。
它包括数据总线、地址总线和控制总线。
数控装置与机床及机床电器设备之间的接口分为三种类型:第一类、与驱动控制器和测量装置之间的连接电路。
第二类、电源及保护电路。
第三类、开/ 关信号和代码连接电路。
接口电路的主要任务是:1)进行电平切换和功率放大。
2)防止噪声引起误动作。
3)模拟量和数字量之间的转换。
机床控制的I/O部件1)特点:a、可靠性高抗干扰的能力强。
b 、进行信息转换功率放大。
2)光电隔离电路作用:a隔离信号防干扰、b电平转化。
多微处理机CNC装置的基本功能模块:1)CNCt理模块2 )CNC插补模块3 )位置控制模块4 )PLC模块5)操作与控制数据输入输出和显示模块 6 )存储器模块并行处理方法:资源共享、资源重复和时间重叠。
数控技术复习提纲
本提纲只列举关键词,具体内容请参考课本和课件补充第一章:概述1.数字控制2.数字控制技术3.数控机床4.数控系统5.硬件数控(NC)6.计算机数控系统(CNC)7.数控机床的组成和作用:8.数控系统组成9.机床的机械部件10.数控机床的工作过程;数控编程的一般过程12.数控机床的分类:按运动轨迹;按所用的进给伺服系统类型;按所用的数控装置类型;按数控系统功能水平。
第二章:数控加工程序的编制1.数控编程2.编程的步骤3.对刀4.刀位点5.常用标准代码6.数控系统误差来源:7.机床坐标系8.分辨率(运动)9.机床原点10.工件坐标系11.模态与非模态插补和刀补1.插补2.硬件插补3.软件插补5.基准脉冲插补;逐点比较法6.数据采样插补;时间分割法7.刀具半径补偿8.B刀补9.C刀补15.刀具半径补偿的工作过程第三章:计算机数控装置C系统硬件结构:单处理器结构;多处理器结构C系统数据转换流程:4.C系统的软件结构多任务并行处理前后台型软件结构中断型软件结构6.软件系统的特点:多任务性与并行处理技术(单机系统采用资源分时共享,多机系统采用流水处理和并发处理);实时性和优先抢占调度机制第四章:进给伺服驱动系统1.分辨率(检测)2.编码器、光栅、旋转变压器3.绝对式、增量式、数字式、模拟式4.步距角5.数控机床进给伺服系统、组成、要求6.开环数控系统;闭环数控系统;半闭环数控系统。
7.同步转速第五章:运动系统与典型机构1.主运动、进给运动、换刀运动2.准停、C轴3. 数控机床进给运动系统的性能特点4. 转速和调速范围5.主运动的传动6.电主轴的支承类型7.进给运动传动类型8.数控机床导轨、要求、类型9.回转工作台类型10.自动换刀装置的形式第6章:典型数控机床1.数控车类型2.数控铣类型3.数控特种加工机床类型。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程1. 工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备,能够精确地加工各种复杂形状的工件。
它的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1.1 输入指令:操作人员通过计算机界面输入加工工件的相关参数和加工路径等指令。
1.2 数据处理:计算机根据输入的指令,对加工工件进行分析和处理,生成相应的控制程序。
1.3 控制系统:控制程序通过数控系统将各种指令传递给数控机床的各个部件,控制其运动和加工过程。
1.4 传动系统:数控机床的传动系统由伺服机电、滚珠丝杠、齿轮传动等组成,通过控制信号驱动工作台、主轴等部件的运动。
1.5 传感器:数控机床配备了各种传感器,如位移传感器、速度传感器等,用于监测加工过程中的各种参数,并将其反馈给数控系统。
1.6 执行部件:根据数控系统的指令,执行部件包括工作台、主轴等,能够按照预定的路径和速度进行运动和加工。
2. 工作过程数控机床的工作过程可以分为以下几个阶段:2.1 加工准备:在开始加工之前,操作人员需要进行一系列的准备工作。
首先,根据工件的要求和加工工艺,编写相应的加工程序,并将其输入到数控系统中。
然后,根据工件的尺寸和形状,选择合适的夹具和刀具,并进行安装和调整。
2.2 加工设置:操作人员通过数控系统对加工参数进行设置,包括切削速度、进给速度、加工深度等。
同时,还需要调整工作台的位置和角度,以确保加工过程中工件的稳定性和准确性。
2.3 加工操作:在加工过程中,数控系统会根据预先编写的加工程序,控制工作台和主轴等部件的运动。
工作台按照指定的路径和速度进行挪移,主轴带动刀具进行切削。
同时,传感器会不断监测加工过程中的各种参数,并将其反馈给数控系统进行实时控制和调整。
2.4 加工检测:在加工完成后,操作人员会对加工件进行检测和测量,以确保其质量和尺寸的准确性。
这可以通过各种测量仪器和设备进行,如千分尺、三坐标测量机等。
2.5 加工调整:如果加工件不符合要求,操作人员可以根据检测结果对加工程序和参数进行调整,以达到预期的加工效果。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程一、工作原理:数控机床是一种通过计算机控制系统来实现工件加工的机床。
其工作原理主要包括以下几个方面:1. 程序控制:数控机床通过预先编写的加工程序来控制工件的加工过程。
这些程序包含了工件的几何形状、尺寸、加工工艺等信息。
2. 信号传递:计算机控制系统将加工程序转化为相应的电信号,并通过数控装置传递给各个执行部件,如伺服机电、液压系统等。
3. 运动控制:数控机床通过控制伺服机电的运动来实现工件的加工。
伺服机电通过接收数控装置传递的指令,控制工件在各个坐标轴上的运动。
4. 反馈控制:数控机床通过传感器来实时监测工件的位置、速度等参数,并将这些信息反馈给数控装置,以便及时调整运动控制。
二、工作过程:数控机床的工作过程可分为以下几个步骤:1. 加工程序编写:根据工件的几何形状、尺寸等要求,使用专门的编程软件编写加工程序。
程序中包含了工件的加工路径、切削参数等信息。
2. 加工程序输入:将编写好的加工程序通过外部存储设备(如U盘)或者网络传输等方式输入到数控机床的控制系统中。
3. 工件装夹:根据加工程序的要求,将待加工的工件装夹在数控机床的工作台上,并进行固定。
4. 加工参数设置:根据加工程序的要求,设置切削速度、进给速度、切削深度等加工参数,以确保工件能够按照预定的要求进行加工。
5. 启动机床:按照操作规程启动数控机床,使其进入工作状态。
6. 运行加工程序:通过数控装置控制伺服机电的运动,使工件按照加工程序中定义的路径进行加工。
同时,数控装置会实时监测工件的位置、速度等参数,并根据反馈信息进行调整。
7. 加工完成:当工件按照加工程序的要求完成加工后,数控机床会自动住手运行,并发出相应的提示信号。
8. 工件取出:将加工完成的工件从数控机床上取出,进行下一步的处理或者检验。
总结:数控机床通过计算机控制系统实现工件的精确加工。
其工作原理包括程序控制、信号传递、运动控制和反馈控制等。
工作过程包括加工程序编写、加工程序输入、工件装夹、加工参数设置、启动机床、运行加工程序、加工完成和工件取出等步骤。
数控原理与系统复习文档
第一章A.什么是数控系统?机床数控系统的组成及各部分作用如何?1.数控系统的基本概念:数控是数字控制的简称。
从广义上讲,是指利用数字化信息实控制,也就是利用数控控制技术实现的自动控制系统,其被控对象可以是各种生产过程。
狭义上理解也就是利用数字化信息对机床轨迹和状态实行控制。
2.数控系统的组成:输入/输出装置、数控装置、伺服系统、机床电器控制装置、机床本体。
3.输入装置的作用:将数控加工程序等各种信息输入数控装置,输入的内容及数控系统的工作状态可以通过输出装置观察。
4.数控装置的作用:正确识别和解释数控加工程序,对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理。
5.伺服系统的作用:按照数控装置发出的位置控制命令和速度控制命令正确驱动机床受控部件的移动。
6.机床电器控制装置的作用:接受数控装置发出的开关,主要完成机床主轴选速、起停和方向控制功能,换刀功能,工件装夹功能,冷却、液压、气动、润滑系统控制功能以及机床其他辅助功能。
7.机床本体的作用:B.简述数控机床坐标系的定义8.标准的数控机床坐标系统采用右手直角笛卡尔坐标系。
C.试简速数控系统的分类及各自的显著特点9.按数控机床运动轨迹分类:点位数控系统、直线数控系统、轮廓数控系统按数控机床伺服系统分类:开环数控系统、全闭环数控系统、半闭环数控系统按数控机床功能水平分类:经济型数控系统、普及型数控系统、高档型数控系统D.简述计算机数控系统的基本工作过程10.输入、译码、诊断、刀补计算、速度处理、插补计算、位置控制E.名词解释CNC---计算机数字控制装置 PLC---可编程逻辑控制器ISO(Internation Standard Organization)---国际标准化组织WOP---面向车间的编程 DNC---分布式数字控制 FMC---柔性制造单元FMS---柔性制造系统CIMS(Computer integrated Manufacturing System)---计算机集成制造系统CAD---计算机辅助设计 CAM---计算机辅助制造 CAPP---计算机辅助工艺过程设计CAQ---计算机辅助质量管理 LAN---工业局域网络TCP/IP ---传输控制协议/网际协议 MAP---制造自动化协议MRP---物料需求计划 ERP(Enterprise Resource Planning)SOSAS(Specificatiao for an Open System Architecture Standard)OSACA(Open System Architecture For Control Within Automation)---开放式系统应包括一组逻辑上可分的部件,部件间的接口及部件与执行平台间的接口要定义完备,并可实现不同开发商开发的部件可协调工作并组成一个完整的控制器OSEC(OSE for Controller)---第二章F.什么是内码?内码是按属性加编码构成的内部代码。
数控机床考点复习整理
数控机床考点复习整理第⼀章绪论考核知识点与考核要求⼀.机床数控技术的基本概念识记:数控机床的⼯作流程:1.数控加⼯程序的编制(根据零件的图样规定的零件的形状、尺⼨、材料、技术要求确定零件的⼯艺过程、⼯艺参数、⼏何参数,然后根据规定的代码和程序格式编程)2.输⼊(把零件程序、控制参数、补偿数据输⼊到数控装置中去,⼯作⽅式:边加⼯变输⼊、⼀次性将整个零件程序输⼊)3.译码4.⼑具补偿(作⽤:把零件轮廓轨迹换成⼑具中⼼轨迹运动,加⼯所要求的零件轮廓。
包括:⼑具半径补偿&⼑具长度补偿)5.插补(作⽤:控制加⼯运动,使⼑具相对于⼯件做出符合零件轮廓轨迹的相对运动,只有辅助功能完成后才允许插补)6.位置控制和机床加⼯(在每个采样周期内,将插补计算出的指令位置与实际反馈位置相⽐较,⽤其差值控制伺服电机,使运动部件带动⼯具相对于⼯件进⾏加⼯)理解:数字控制以及数控技术的概念。
1.数字控制:利⽤数字化的信息对机床的运动及加⼯过程进⾏控制的⼀种⽅法。
⽤数控技术实施加⼯控制的机床称为数控机床2.数控系统包括:数控装置、可编程控制器、主轴驱动、进给装置⼆、数控机床的组成和分类1.输⼊输出设备(实现程序编制、程序和数据的输⼊以及显⽰、存储和打印)2.数控装置<机床控制器>(接受来⾃输⼊设备的程序和数据,并按输⼊信息要求完成数值计算、逻辑判断和输⼊输出控制功能),机床控制器的作⽤:实现对机床辅助功能M、主轴功能S、⼑具功能T的控制。
补偿包括:⼑具半径补偿、⼑具长度补偿、传动间隙补偿、螺距误差补偿3.伺服系统(接受数控装置的命令,驱动机床执⾏机构运动的驱动部件)4.测量反馈装置(检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置构成闭环控制系统)5.机床本体(⽤于完成各种切削加⼯的机械部分)a)点位控制数控机床b)直线控制数控机床简易数控铣床,⼀般有2~3个可控制轴,但同时可控制的只有⼀轴。
c)轮廓控制数控机床功能等,有数控车床、车削中⼼、加⼯中⼼d)开环控制数控机床(⽤于经济型中⼩型数控机床)这类机床不带有位置检测装置,数控装置将零件程序处理后,输出数字指令信号给伺服系统,驱动机床运动。
数控原理与系统复习题
数控原理与系统复习题(总17页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《数控原理与系统》复习题一、教材本课程教材为:王细洋编著,《机床数控技术》,国防工业出版社。
二、复习题(一)填空题1.数控机床一般是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、机床本体等部分组成。
2.数控机床是用数字化代码来控制刀具与工件的相对运动,从而完成零件的加工。
3.标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手直角笛卡尔坐标系决定,增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。
4.从结构上看,柔性制造系统主要有两部分组成:一是传递物质的设备,我们称之为物质流;二是传递信息的网络,我们称之为信息流。
5.FMS中文含义是柔性制造系统。
6.数控技术是指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。
7.在整个使用寿命期,根据数控机床的故障频度,数控机床的故障发生规律大致分为三个阶段:早期故障期、偶发故障期、耗损故障期。
8.确定数控机床坐标系时首先要确定Z轴,它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。
9.数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等几种。
按控制方式又可分为开环、闭环和半闭环控制等。
10.穿孔带是数控机床的一种控制介质,国际上通用标准有EIA和ISO两种,我国采用的标准是ISO。
11.当数控机床发生故障时,用于诊断出故障源所在范围或具体位置所使用的程序叫作诊断程序,它一般有三种类型:启动诊断、在线诊断、离线诊断。
12.从数控机床故障诊断的内容看。
故障诊断专家系统可以用于三个方面:故障监测、故障分析、决策处理。
13.所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据密化的过程。
14.对于以坐标原点为起点的第一象限直线OA ,其偏差函数为:e i e i i y x x y F -=,若0≥i F ,刀具往+X 进给;若0<i F ,刀具往+Y 进给。
数控机床原理与结构分析第5章数控机床的进给系统
contents
目录
• 引言 • 数控机床的进给系统原理 • 数控机床的进给系统结构 • 数控机床的进给系统性能分析 • 数控机床的进给系统维护与保养 • 结论
01 引言
数控机床的进给系统概述
数控机床的进给系统是实现切削加工的重要组成部分,它负 责将主轴的旋转运动传递到工作台或刀具上,以完成工件的 加工。
进给系统的热误差分析
热误差产生原因
热误差是由于进给系统在工作过程中受到热源影响,导致机械部件受热变形和温度升高, 从而影响进给系统的运动精度。热误差主要来源于传动元件、轴承、导轨等部件的受热
变形。
热误差补偿技术
为了减小热误差对进给系统性能的影响,可以采用热误差补偿技术。热误差补偿技术包括温 度检测、误差建模和补偿算法等环节,通过实时监测进给系统的温度变化,建立热误差模型
进给系统由电动机、传动装置、丝杠、工作台等组成,通过 控制电动机的旋转运动,经过一系列的传动装置,最终转化 为工作台或刀具的直线运动。
进给系统在数控机床中的重要性
进给系统是数控机床实现高精度、高效率加工的关键因素之一,其性能直接影响 着加工质量和生产效率。
随着现代制造业的发展,对数控机床的加工精度和效率要求越来越高,因此,对 进给系统的性能要求也越来越高。进给系统的性能优劣直接决定了数控机床的性 能和市场竞争力。
,并采用相应的补偿算法对热误差进行补偿,可以有效提高进给系统的运动精度。
05 数控机床的进给系统维护 与保养
进给系统的日常维护
每日检查
01
检查进给系统各部件是否正常,如导轨、丝杠、轴承等,确保
无异常声音和振动。
润滑保养
02
数控机床技术(第六章数控机床的进给传动系统)
第六章 数控机床的进给传动系统
(2)滚珠丝杠副的特点 1)传动效率高。滚珠丝杠副的传动效率高达92 %-96%,是普通梯形丝杠的3-4倍,功率消耗减少 2/3-3/4。 2)灵敏度高、传动平稳。 3)定位精度高、传动刚度高。 4)不能自锁、有可逆性。 5)制造成本高。
第六章 数控机床的进给传动系统
第六章 数控机床的进给传动系统
下图所示是静压丝杠副的结构图。
第六章 数控机床的进给传动系统
螺纹面上油腔的连 接形式与节流控制方 式有两种,如图所示。 图 a 中每扣螺纹每侧 中径上开 3-4 个油腔, 每个油腔用一个节流 器控制,称为分散阻 尼节流。图 b 是将分 布于同侧、同方位上 的 3-4 个油腔用一个 节流器控制,称为集 中 阻 尼 节 流 。
第六章 数控机床的进给传动系统
一、滚珠丝杠副
中小型数控机床中,滚珠丝杠副是减少运动部件摩擦 阻力和动静摩擦力之差最普遍采用的结构。
1.滚珠丝杠副工作原理及特点 (1)滚珠丝杠副的工 作原理
滚珠丝杠副是回转 运动与直线运动相互转 换的新型传动装置,是 在丝杠和螺母之间以滚 珠为滚动体的螺旋传动 元件。
在开环、半闭环进给系统中,传动部件的间隙直接影 响进给系统的定位精度,在闭环系统中,它是系统的主要 非线性环节,影响系统的稳定性。常用的消除传动部件间 隙的措施是对齿轮副、丝杠副、联轴器、蜗轮蜗杆副以及 支承部件进行预紧或消除间隙。但是,值得注意的是,采 取这些措施后可能会增加摩擦阻力及降低机械部件的使用 寿命,因此必须综合考虑各种因统
四、双齿轮—齿条副 在大型数控机床(如大型数控龙门铣床)的直 线进给运动中,可采用的另一种传动方式是齿轮— 齿条结构,它的效率高,结构简单,从动件易于获 得高的移动速度和长行程,适合在工作台行程长的 大型机床上用作直线运动机构。但机构的位移精度 和运动平稳性较差。 当负载小时,可采用双片薄齿轮错齿调整法, 分别与齿条齿槽左、右两侧贴紧,从而消除齿侧间 隙。当负载大时,采用顶加负载双齿轮—齿条无间 隙传动机构能较好地解决这个问题。
数控技术复习汇总
1)插补是机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。目 前使用的插补算法有两类:一类是基准脉冲插补;另一类是数据采样插 补。 2)基准脉冲插补在插补计算过程中不断向各个坐标发出相互协调的 进给脉冲,驱动各坐标轴的电动机 运动。基准脉冲插补算法中较为成熟并得到广泛应用的有:逐点比 较法、数字积分法。 基准脉冲插补适用于以步进电机为驱动装置的开环数控系统、闭环 系统中粗精度二级插补的精插补 以及特定的经济型数控系统。 3)数据采样插补法实际上是一种时间分割法,也就是根据编程的进 给速度,将工件的轮廓曲线分割为 一定时间(一个插补周期)的进给量(一条微小直线)。即用一系 列微小直线段来逼近轮廓轨迹。 数据采样插补法适用于闭环和半闭环控制的直流或交流伺服电动机 为驱动装置的位置采样控制系统。 2.逐点比较法和数字积分法进行直线和圆弧插补(要求列表计算、并 能画出插补轨迹)。 3.数据采样插补的插补周期的选取应该考虑的各因缘: 与插补精度的关系、与插补运算时间的关系、与数据采样周期的关系、 与位移寄存器容量的关系、与系统固有频率的关系。 第5章 计算机数控装置 1. 数控装置的作用,CNC系统的组成框图。 数控装置是数控系统的核心,其主要功能只正确识别和驾驶数控加工 程序,对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理,完成各种输入、 输出任务 。 2. 单微处理器结构和多微处理器结构的特点。 单微处理器结构只有一个微处理器 多微处理器结构有两个或两个以上的微处理器 多微处理器的两种典型结构。 共享总线结构和共享存储器结构。 3. CNC系统软件的存放:EPROM内存。加工程序的存放:带后备电 池的RAM
用途和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系统;2)按其控制原理和有 无位置检测反馈环节分为开环系统、闭环系统和半闭环系统; 3)按 驱动执行元件的动作原理分为电液伺服系统和电气驱动系统。电气伺服 驱动系统又分为直流伺服驱动系统和交流伺服驱动系统。 4. 反应式步进电机的工作原理:基于电磁力的吸引和排斥而产生转 矩。 步距角的计算、与机械传动装置一起构成的进行伺服系统中脉冲当 量的计算,脉冲频率与进给速度的关系。 α= 360°/ mkz 提高步进伺服系统精度的措施:1)传动间隙补偿。2)螺距误差补 偿。3)细分线路 5. 直流电机与交流电机的工作原理及调速方法。 1)直流电机调速方法: ①改变电枢外加电压U ②改变磁通量 Φ ③改变电枢电路的电阻R 2)交流电机调速方法: ①改变磁极对数p ②改变转差率s ③变频调速 第8章 数控机床的机械结构 1. 数控机床在机械结构方面有那些主要特点 2. 主轴准停的意义是什么,如何实现主轴准停? 3. 滚珠丝杠螺母副的滚珠有哪两类循环方式? 滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称外循环式,始终与丝杠保持 接触的称内循环式。 4. 数控回转工作台有哪两种? (分度工作台和数控回转工作台) 5. 数控机床对结构的要求: (高的静、动刚度,良好的抗振性能,良 好的热稳定性)
第四章 数控机床进给传动系统
进给系统组成:伺服电机及检测元件、传动机构、运动变 换机构、导向机构、执行件 常用的传动机构:一到两级传动齿轮和同步带; 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、轴承等
数控机床的进给传动系统
滚珠丝杠螺母副的缺点
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。 由于不能自锁,特别是垂直安装的滚珠丝杆传动,会 因部件的自重而自动下降。当部件向下运动且切断动 力源时,由于部件的自重和惯性,不能立即停止运动。 因此必须增加制动装置。
结论: 由于其优点显著,虽成本较高,仍被广泛应用在
4.4
数控机床进给传动系统
按丝杠与螺母的摩擦性质分: 滑动丝杠螺母副:主要用于旧机床的数控化改造、经 济型数控机床等; 滚珠丝杠螺母副:广泛用于中、高档数控机床; 静压丝杠螺母副:主要用于高精度数控机床、重型机 床。
滚珠丝杠螺母副是滚动摩擦,它的特点是:
摩擦因数小,传动效率高,所需传动转距小;
滚珠丝杠螺母副结构图例
1-丝杠 2-滚道 3-螺母 4-滚珠
滚珠丝杠螺母副的优点
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。 具有运动的可逆性 可以将旋转运动转换成直 线运动,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。
201403数控技术习题六解析复习过程
一、单项选择题1.在车削加工中心上不可以[ D ] A.进行铣削加工B.进行钻孔C.进行螺纹加工D.进行磨削加工2.某加工程序中的一个程序段为N003 G91G18G94G02 X30.0 Y35.0 I30.0 F100 LF该程序段的错误在于[ B ] A.不.应该用G91 B.不.应该用G18C.不.应该用G94 D.不.应该用G023.编程人员在编程时使用的,并由编程人员在工件上指定某一固定点为坐标原点所建立的坐标系称为[ A ] A.工件坐标系B.机床坐标系C.右手直角笛卡尔坐标系D.标准坐标系4.CNC系统中通过输入装置输入的零件加工程序存放在[ B ] A.EPROM中B.RAM中C.ROM中D.PROM中5.在数控机床的插补计算中,DDA是指[ B ] A.逐点比较插补法B.数字积分插补法C.数字增量插补法D.最小偏差插补法6.顺序选刀方法的优点是[ B ]A.每把刀具能重复使用B.刀库的驱动控制简单C.刀具可以任意存放D.刀具排列顺序不容易出错7.对于数控机床闭环控制系统的伺服驱动元件,为了维护方便起见,最好采用[ B ]A.直流伺服电动机B.交流伺服电动机C.液压步进马达D.功率步进电动机8.一台三相反应式步进电动机,当采用三相六拍通电方式运行时,其步距角为0.75°,则转子的齿数为[ C ]A.40 B.60C.80 D.1209.闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于[ D ]A.采用的伺服电动机不同B.采用的传感器不同C.伺服电动机安装位置不同D.传感器安装位置不同10.闭环数控机床的定位精度主要取决于[ A ]A.位置检测系统的精度B.丝杠的制造精度C.伺服电机的控制精度D.机床导轨的制造精度11.采用“高压建流,低压定流”工作方式的步进电动机驱动电源是[ B ] A.高压单电源型驱动电源B.高低压双电源驱动电源C.恒流斩波驱动电源D.调频调压型驱动电源12.对于加工中心,一般不需要[ D ]A..主轴连续调速功能B.主轴定向准停功能C.主轴恒速切削控制D.主轴电动机四象限驱动功能13.滚珠丝杠预紧的目的是[ C ] A.增加阻尼比,提高抗振性B.提高运动平稳性C.消除轴向间隙和提高传动刚度D.加大摩擦力,使系统能自锁5 ,现14.增量式脉冲发生器,其单个(又称单次)脉冲的典型脉冲周期(又称宽度)为S要求其最高允许测量转速为4000r/min,请选择每转脉冲数[ A ]A.2000 B.3000C.4000 D.500015.下列各项中,不.属于数控机床工艺特点的是[ C ] A.柔性好B.精度高C.操作人员劳动强度大D.生产效率高16.数控机床的伺服系统的开环增益为K,移动部件的速度为V,则跟随误差E可表示为[ D ] A.E=KV B.E=1/(KV)C.E=K/V D.E=V/K17.数控机床在某位置的定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律,其均方根误差σ反映了机床在该位置的[ C ] A.重复定位精度B.反向差值C.系统性误差D.失动量18.为了减少传感器热变形对测量精度的影响,应选择传感器的热膨胀系数______机床的热膨胀系数。
《数控技术及应用》复习资料
第一章概论1、数控技术、数控机床、数控系统的概念数控技术是机械、电子、自动控制理论、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术;数控技术是现代制造技术的一种;数控技术是现代制造业的基础、集中体现;数控技术是现代制造业信息化的重要组成部分。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
●数控技术,也叫计算机数控技术(Computerized Numerical Control 简称:CNC),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。
●数控机床是数字控制机床(Numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。
数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是数控技术应用的典型产品。
1)简单说来所谓数控机床就是运用计算机对机床的机械加工过程进行数字化的自动控制。
2)具体来说:数控机床是通过将机床的各种动作的操作步骤、工件的形状尺寸以及机床的其他功能编制程序,精确控制机床运动部件的位移量,并且按加工的动作顺序要求自动控制机床各个部件的动作来完成机械加工工作的。
控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。
经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。
●数控系统(Numerical Control System)是数字控制系统的简称,根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。
是数控机床的核心部分。
数控机床复习总结资料
机床数控技术及应用复习资料填空1.现代数控机床(即CNC机床)一般由程序载体、输入装置、数控装置、伺服驱动及检测装置、机床本体及其辅助控制装置组成。
2.数控机床的分类(1)按运动控制方式分类:点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床(2)按伺服系统类型分类:开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床区别标志:有无位置检测装置,没有为开环控制,有则为闭环控制;半闭环也带有检测装置,检测转角。
3.数控加工程序编制方法:自动编程、手工编程4.数控编程指令采用有EIA和ISO标准,我国采用的是ISO标准。
5.切削用量包括主轴转速(切削速度)、切削深度、进给量三个要素。
主轴转速(S=1000V c /n D,V c表示切削速度,D(mm)表示工件或刀具的直径)切削深度由工艺系统的刚度决定。
6.刀具补偿的作用:把零件轮廓转换成刀具中心点的轨迹。
C实施插补前必须完成的两件工作:1刀具补偿;2进给速度处理。
CNC装置控制刀具中心点。
8.旋转变压器是根据互感原理工作的。
由定子和转子组成,分为有刷和无刷两种。
9.伺服系统常见驱动元件:步进电机、直流电机、交流电机和直线电机。
10.步进电机用电脉冲信号进行控制,并将电脉冲信号转换成相应的机械角位移。
11直线电机是直接产生直线运动的电磁装置,电磁力矩直接作用于工作台。
12用直线逼近曲线的方法:等间距法、等步长法和等误差法。
计算节点的方法:等间距法、等步长法、等误差法。
13在编程时,X方向可以按半径值或直径值编程。
按增量坐标编程时,以径向实际位移量的2倍值表示。
14对刀的实质:使“刀位点”与“对刀点”重合。
15常见的三种机床布局形式:平床身布局、斜床身布局和立式床身布局。
16数控机床进给运动分为直线运动和圆周运动两大类。
17数控机床与传动机床相比优点是:滚珠丝杠螺母副18实现直线进给运动的三种形式:过丝杠螺母副、过齿轮齿条副、直接采用直线电机驱动19坐标偏差原则:逼近给定轨迹朝偏差缩小的方向进行20机床回零目的:消除坐标漂移积累的误差21螺纹加工方法:直进式(螺距V3mm)、斜进式(螺距〉3mm)22切削分配方式:常量式、递减式原则:后一刀的切削深度不能超过前一刀切削深度23刀具半径补偿原则:内轮廓增大,外轮廓减小。
数控机床的进给传动系统
1.外循环
外循环方式则在循环过程中滚珠与丝杠 脱离接触,制造相对容易些,刚性差, 噪音大,易磨损
2.内循环
内循环方式指在循环过程中滚珠始终保 持和丝杠接触。这种方式结构紧凑, 但要求制造精度较高。
第二节 进给传动机构
外循环式
a) 螺旋槽式
垫片式消隙 1-螺钉 2-调整垫片
滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法
2.螺纹调隙式 通过转动螺母改变两个螺母间位移来消除传动副
的轴向间隙。 优点:调整方便,在出现磨损后还可以随时进行补充调整。 缺点:轴向尺寸较长,会增加丝杠螺纹部分的长度。
螺纹式消隙 1-圆螺母 2-销紧螺母
滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法
• ②双圆弧型面。图b,当偏心决定后,只在滚珠直径滚道内相 切的两点接触,接触角不变。
螺旋滚道形状
第二节 进给传动机构
滚珠丝杠螺母副的特点:
1)传动效率高 2)给予适当预紧 3)运动平稳,无爬行现象,传动精度高 4)有可逆性 5)磨损小,使用寿命长 缺点 制造工艺复杂 不能自锁
二、滚珠丝杆螺母副的循环方式
通常用图文格式进行标注 。
滚珠丝杠标注方法
第二节 进给传动机构
滚珠丝杆的支承与制动 1)支承方式 ①一端装推力轴承 ②一端装推力轴承,另一端装深沟球轴承 ③两端装推力轴承 ④二端装推力轴承及深沟球轴承
滚珠丝杠的支撑方式
(a)仅一端装推力轴承;(b) (c)两端装推力轴承;(d)两端装推力轴承和深沟球轴承
么?何为内循环和外循环方式? • 7.12 丝杠支承有哪几种?特点是什么?各适用
于什么情况下? • 7.13 滚珠丝杠副精度选择的原则是什么? • 7.14 试述滚珠丝杠螺母副消除问隙及预加载
数控机床的进给传动系统介绍
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四、滚珠丝杠副的应用
(一)滚珠丝杠副的支承 常见安装方式有以下四种情况:
(1)固定—自由 适用于低转速,中精度,短轴向 丝杠。
(2)支承—支承 适用于中等转速,中精度。 (3)固定—支承 适用于中等转速、高精度。
(4)固定—固定 适用于高转速、高精度。
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(二)滚珠丝杠副的选择方法
L 50 fh ft fc fa fw
3 C F
L—额定寿命(km) C—额定动载荷
F—工作载荷
—f硬h 度系数
ft—温度系数
f
—精度系数
a
—接fc 触系数 —载fw 荷系数
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滚动导轨块寿命计算的公式为:
10
L 100 fh ft fc fa C 3
fw
F
如果寿命以h计算,
螺母2
螺母座 螺母1
内齿圈
齿差调隙式
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固定
危险转速(临界转速)
危险轴向载荷(容许轴向载荷)
自由
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支承
危险转速(临界转速)
危险轴向载荷(容许轴向载荷)
支承
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固定
危险转速(临界转速)
危险轴向载荷(容许轴向载荷)
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程一、工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备,它能够根据预先编制的程序来实现各种加工操作。
其工作原理主要包括以下几个方面:1. 数控系统:数控机床的核心部分是数控系统,它由硬件和软件组成。
硬件部分包括主机、操作面板、输入输出设备等,软件部分包括编程软件、控制软件等。
数控系统可以接收操作人员输入的指令,并将其转化为机床能够理解的信号,控制机床的运动。
2. 伺服系统:数控机床的伺服系统用于控制各个轴的运动,保证机床能够按照预定的路径进行加工。
伺服系统由伺服电机、编码器、传动装置等组成。
伺服电机接收数控系统发出的控制信号,通过传动装置将转动运动转化为直线运动。
3. 传感器系统:数控机床的传感器系统用于检测加工过程中的各种参数,如位置、速度、力等。
传感器可以将这些参数转化为电信号,并反馈给数控系统进行处理和控制。
4. 执行机构:数控机床的执行机构包括主轴、进给系统等。
主轴用于驱动刀具进行旋转运动,进给系统用于控制工件相对于刀具的运动。
通过数控系统的控制,可以实现工件在不同方向上的精确运动。
二、工作过程数控机床的工作过程可以简单分为以下几个步骤:1. 编写程序:操作人员根据加工要求,使用编程软件编写加工程序。
程序中包括加工路径、进给速度、切削参数等信息。
2. 加载程序:将编写好的加工程序通过输入设备加载到数控系统中。
数控系统会对程序进行解析和处理,生成相应的控制指令。
3. 设置工件和刀具:操作人员根据加工要求,将工件和刀具正确地安装在机床上。
同时,还需要设置刀具的切削参数,如切削速度、进给量等。
4. 启动机床:操作人员通过操作面板上的按钮或者指令,启动数控机床。
数控系统会根据加载的程序,控制伺服系统和执行机构进行相应的运动。
5. 加工过程:数控机床按照预先编写的程序,将刀具沿着预定的路径进行运动,同时控制进给系统实现工件相对于刀具的运动。
在加工过程中,传感器系统会不断检测加工参数,并反馈给数控系统进行实时调整。
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数控机创进给系统数控机床的进给传动系统常用伺服进给系统来工作。
伺服进给系统的作用是根据数控系统传来的指令信息,进行放大以后控制执行部件的运动,不仅控制进给运动的速度,同时还要精确控制刀具相对于工件的移动位置和轨迹。
因此,数控机床进给系统,尤其是轮廓控制系统,必须对进给运动的位置和运动的速度两方面同时实现自动控制。
数控机床进给系统的设计要求除了具有较高的定位精度之外,还应具有良好的动态响应特性,系统跟踪指令信号的响应要快,稳定性要好。
一个典型的数控机床闭环控制的进给系统组成:位置比较、放大元件、驱动单元、机械传动装置和检测反馈元件等几部分。
机械传动装置:是指将驱动源旋运动变为工作台直线运动的整个机械传动链,包括减速装置、丝杠螺母副等中间传动机构。
第一节概述一、数控机床对进给传动系统的要求1.减少摩擦阻力:在数控机床进给系统中,普遍采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副,滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。
2.减少运动惯量3.高的传动精度与定位精度设计中,通过在进给传动链中加入减速齿轮,以减小脉冲当量(即伺服系统接收一个指令脉冲驱动工作台移动的距离),预紧传动滚珠丝杠,消除齿轮、蜗轮等传动件的间隙等办法,可达到提高传动精度和定位精度的目的。
4.宽的进给调速范围:伺服进给系统在承担全部工作负载的条件下,应具有很宽的调速范围,以适应各工件材料、尺寸和刀具等变化的需要,工作进给速度范围可达3~6000mm/min(调速范围1:2000)。
5.响应速度要快:所谓快响应特性是指进给系统对指令输入信号的响应速度及瞬态过程结束的迅速程度,即跟踪指令信号的响应要快;定位速度和轮廓切削进给速度要满足要求;工作台应能在规定的速度范围内灵敏而精确地跟踪指令,进行单步或连续移动,在运行时不出现丢步或多步现象6.无间隙传动:进给系统的传动间隙一般指反向间隙,即反向死区误差,它存在于整个传动链的各传动副中,直接影响数控机床的加工精度。
因此,应尽量消除传动间隙,减小反向死区误差。
设计中可采用消除间隙的联轴节及有消除间隙措施的传动副等方法。
7.稳定性好、寿命长:稳定性是伺服进给系统能够正常工作的最基本的条件,特别是在低速进给情况下不产生爬行,并能适应外加负载的变化而不发生共振。
所谓进给系统的寿命,主要指其保持数控机床传动精度和定位精度的时间长短,即各传动部件保持其原来制造精度的能力。
8.使用维护方便二、联轴器联轴器是用来连接进给机构的两根轴使之一起回转,以传递转矩和运动的一种装置。
机器运转时,被连接的两轴不能分离,只有停车后,将联轴器拆开,两轴才能脱开。
联轴器的类型:有液压式、电磁式和机械式;而机械式联轴器是应用最广泛的一种,它借助于机械构件相互间的机械作用力来传递转矩,1.套筒联轴器2.凸缘联轴器3.挠性联轴器:在大转矩宽调速直流电转机及传递转矩较大的步进电动机的传动机构中,与丝杠之间可采用直接连接的方式,这不仅可简化结构、减少噪声,而且对减少间隙、提高传动刚度也大有好处安全联轴器的作用是在进给过程中当进给力过大或滑板移动过载时,为了避免整个运动传动机构的零件损坏,安全联轴器动作,终止运动的传递。
在正常情况下,运动由联轴器传递到滚珠丝杠上,当出现过载时,滚珠丝杠上的转矩增大,这时通过安全联轴器端面上的三角齿传递的转矩也随之增加,以致使端面三角齿处的轴向力超过弹簧的压力,于是便将联轴器的右半部分推开,这时联接的左半部分和中间环节继续旋转,而右半部分却不能被带动,所以在两者之间产生打滑现象。
机床许用的最大进给力取决于弹簧的弹力。
拧动弹簧的调整螺母可以调整弹簧的弹力。
在机床上采用了无触点磁传感器监测安全联轴器的右半部分的工作状况。
当右半部分产生滑移时,传感器产生过载报警信号,通过机床可编程序控制器使进给系统制动,并将此状态信号送到数控装置,由数控装置发出报警指标第二节齿轮传动副一、齿轮传动副的任务、要求及设计内容齿轮传动装置主要由齿轮传动副组成,其任务是传递伺服电动机输出的转矩和转速,并使伺服电动机与负载(工作台)之间的转矩和转速负载惯量相匹配,使伺服电动机的高速低转矩输出变为负载所要求的低速转矩。
在开环系统中还可计算所需的脉冲当量。
对传动装置总的要求是传动精度高、稳定性好和灵敏度高(或响应速度快),在设计齿轮传动装置时,也应从有利于提高这三个指标来提出设计要求。
对于开环控制而言,传动误差直接影响数控设备的工作精度,因而应尽可能的缩短传动链、消除传动间隙,以提高传动精度和刚度。
对于闭环控制系统,齿轮传动装置完全在伺服回路中,给系统增加了惯性环节,其性能参数将直接影响整个系统的稳定性。
无论是开环还是闭环控制,齿轮传动装置都将影响整个系统的灵敏度(响应速度),从这个角度考虑应注意减少摩擦、减少转动惯量,以提高传动装置的加速度。
二、消除间隙的齿轮传动结构在数控设备的进给驱动系统中,考虑到惯量、转矩或脉冲当量的要求,有时要在电动机到丝杠之间加入齿轮传动副,而齿轮等传动副存在的间隙,会使进给运动反向滞后于指令信号,造成反向死区而影响其传动精度和系统的稳定性。
因此,为了提高进给系统的传动精度,必须消除齿轮副的间隙。
1.直齿圆柱齿轮传动副(1)偏心套调整法(2)锥度齿轮调整法(3)双片齿轮错齿调整法2.斜齿圆柱齿轮传动副(1)轴向垫片调整法(2)轴向压簧调整法3.锥齿轮传动副(1)轴向压簧调整法(2)周向弹簧调整法第三节数控机床用丝杠传动副数控机床的进给运动链中,将旋转运动转换为直线运动的方法很多,采用丝杠螺母副是常用的方法之一。
本节只介绍滚珠丝杠螺母副和静压丝杠螺母副。
一、滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠副的特点是:1)传动效率高,摩擦损失小。
滚珠丝杠副的传动效率,=0.92—0.96,比常规的丝杠螺母副提高3~4倍。
因此,功率消耗只相当于常规丝杠螺母副的1/4~1/3。
2)给予适当预紧,可消除丝杠和螺母的螺纹间隙,反向时就可以消除空程死区,定位精度高,刚度好。
3)运动平稳,无爬行现象,传动精度高。
4)有可逆性,可以从旋转运动转换为直线运动,也可以从直线运动转换为旋转运动,即丝杠和螺母都可以作为主动件。
5)磨损小,使用寿命长。
6)制造工艺复杂。
滚珠丝杠和螺母等元件的加工精度要求高,表面粗糙度也要求高,故制造成本高。
7)不能自锁。
特别是对于垂直丝杠,由于自重惯力的作用,下降时当传动切断后,不能立即停止运动,故常需添加制动装置。
2.滚珠丝杠螺母副的循环方式常用的循环方式有外循环与内循环两种。
滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环;始终与丝杠保持接触的称内循环。
3.螺旋滚道型面(1)单圆弧型面(2)双圆弧型面(3)矩形滚道型面4.滚珠丝杠螺母副间隙的调整为了保证滚珠丝杠反向传动精度和轴向刚度,必须消除滚珠丝杠螺母副轴向间隙。
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,使两上滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺旋滚道的两个相反的侧面上,用这种方发预紧消除轴向间隙时,应注意预紧力不宜过大。
预紧力过大会使空载力矩增加,从而降低传动效率,缩短使用寿命。
(1)双螺母消隙常用的双螺母丝杠消除间隙方法有:1)垫片调隙式。
2)螺纹调隙式3)齿差调隙式。
(2)单螺母消隙1)单螺母变位螺距预加负荷2)单螺母螺钉预紧。
(3)滚珠丝杠螺母副预紧对于滚珠丝杠螺母副,为保证传动精度及刚度,除消除传动间隙外,还要求预紧。
预紧力计算公式为:Fv=1/3Fmax式中, Fmax为轴向最大工作载荷。
5.滚珠丝杠的支承与制动(1)支承方式1)一端装推力轴承2)一端装推力轴承,另一端装深沟球轴承3)两端装推力轴承4)两端装推力轴承及深沟球轴承(2)制动方式由于滚珠丝杠副的传动效率高,无自锁作用(特别是滚珠丝杠处于垂直传动时),为防止因自重下降,故必须装有制动装置。
其他制动方式有:1)用具有刹车作甩的制动电动机。
2)在传动链中配置逆转效率低的高减速比系统,如齿轮、蜗杆减速器等。
此法靠摩擦损失达到制动目的,故不经济。
3)采用超越离合器。
7.滚珠丝杠副的参数(1)公称直径(2)导程L丝杠相对螺母旋转任意弧度时,螺母上基准点的轴向位移。
(3)基本导程丝杠相对于螺母旋转2时,螺母上的基准点轴向位移。
(4)接触角在螺纹滚道法向剖面内,滚珠球心与滚道接触点的连线和螺纹轴线的垂直线间的夹角,理想接触角等于=45°。
(5)滚珠直径(6)滚珠的工作圈数I(7)滚珠的总数N(8)其他参数除了上述参数外,滚珠丝杠副还有丝杠螺纹大径d、寸丝杠螺纹小径,螺纹全长L、螺母咏纹大径D、螺母螺纹小径、滚道圆弧偏心距e、滚道圆弧半径R等参数。
8.滚珠丝杠副的标注与精度(1)滚珠丝杠副的标注方法螺纹旋向为右旋者不标,为左旋者标记代号为“LH”。
P类为定位滚珠丝杠副,即通过旋转角度和导程控制轴向位移量的串珠丝杠副;T类为传动滚珠丝杠副,它是与旋转角度无关,用于传递动力的滚珠丝杠副。
CDM5010—3—P3表示为外循环插管式,双螺母垫片预紧,导珠管埋入式的滚珠丝杠副,公称直径为50mm,基本导程为10mm,螺纹旋向为右旋,负荷总圈数3圈,精度等级为3级。
(2)滚珠丝杠螺母副的精度(3)滚珠丝杠的结构类型(5)滚珠丝杠副的选择方法①承载能力选择;②丝杠稳定性核算;③对于低速运转的滚珠丝杠,无需计算最大动载荷值,而只考虑其最大静负载是否充分大于最大工作负载;④刚度的验算。
二、静压丝杠螺母副机构(1)静压丝杠的主要优点1)摩擦因数小;2)因油膜层具有一定的刚度,故可大大减小反向时的传动间隙。
3)油膜层可以吸振4)油膜层介于丝杠螺纹和螺母螺纹之间,5)承载能力与供油压力成正比(2)静压丝杠的不足之处1)对原无液压系统的机床2)有时需考虑必要的安全措施按油腔开在螺纹面上的形式和节流控制方式的不同,目前机床上采用的静压丝杠有以下三种:1)在螺纹面中径上开一条连通的螺旋沟槽油腔。
2)在螺纹面每侧中径上开3~4个油腔,每个油腔用一个节流器控制称为分散阻尼节流。
3)在螺纹面每侧中径上开3~4个油腔,按节流形式不同,目前机床上采用的静压丝杠有以下两种:1)毛细管节流式(属于固定节流)。
2)薄膜双面反馈式(属于可变节流)第四节齿轮齿条副与双导程蜗杆副传动一、齿轮齿条传动二、双导程蜗杆蜗轮副数控机床上当要实现回转进给运动或大降速比的传动要求时,常采用蜗杆蜗轮副。
蜗杆蜗轮副的啮合侧隙对传动、定位精度影响很大,因此,消除其侧隙就成为设计中的关键问题。
为了消除传动侧隙,可采用双导程蜗杆蜗轮。
1.双导程蜗杆蜗轮副的特点双导程蜗杆蜗轮副在具有回转进给运动或分度运动的数控机床上应用广泛,是因为其具有突出优点:1)啮合间隙可调整得很小,2)普通蜗轮副是以蜗杆沿蜗轮作径向移动来调整啮合侧隙,3)双导程蜗杆是用修磨调整环来控制调整量4)双导程蜗轮副的蜗杆支承直接做在支座上第五节静压蜗杆——蜗轮条与直线电动机传动一、静压蜗杆——蜗轮条传动特点静压蜗杆蜗轮条传动由于既有纯液摩擦的特点,又有蜗杆蜗轮条机构的特点,因此特别适合在重型机床的进给传动系统上应用。