数控车床进给传动系统的拆装
《机械系统的维护与保养》实训报告书班级名称：数控加工142 姓名：岳不群组号： 6 学号：01
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数控机床进给系统范文
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，
数控机床进给系统设计
数控机床进给系统设计
第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min 或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反
馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同，闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内，后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上，机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低，但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在，故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好，但由于机械传动部件在控制环内，所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数，而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系，故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高，且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高，故障多，维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上，使得电动机效率低，散热差。为了改善换向能力，减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用；二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用；三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度：0.01mm（即为脉冲当量）；最大进给速度：V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm，工作台及刀架重：110㎏；最大轴，向力=160㎏；导轨静摩擦系数=0.2； max 行程=1280mm；步进电机：110BF003；步距角：0.75°；电机转动惯量：J=1.8×10-2㎏.m2。
机床拆装实训报告
机床拆装实训报告 实习目的：使我们机制专业的学生了解机床的内部结构，提高动手能力，培养我们独立思考、独立作图、独立分析问题的能力。通过拆装一个不是很复杂的机床使我们树立一种机械构造是一种很严谨、很巧妙的设备，增强我们对机械的感性认识。 操作要求：1，按主次进行拆装，先外部后里部，先主后次 2，合理分工，拆下的零件按顺序放置 3，安装时不能遗忘零件，零件不能装反等 实习收获：1，详细了解了机床的额内部工作结构和原理 2，弄清了机床里的传动结构，了解了机床的变速原理 3，与指导老师讨论了一个自己发现的问题并最终证实了自己的猜想 4，独立进行了尾架的测绘、草图绘制、装配图和零件图的绘制 提高：1，提高了独立绘图的能力，包括选择视图方向、正确选择剖面、合理绘制局部图等。 2，复习了现代工程制图，绘图水平从“给图绘图”提高到“看实体绘图” 机床拆装实习感想 一周的拆装实习很快过去了，留给我的印象不仅是严冬下冰凉的金属零件，更多的是机床精巧的内部结构——齿轮相互咬合、轴与套严谨配合、运动的完美传递、零件表面工艺的精细……每一项都使我惊奇。我想，一个小小的机床内部结构就是如此复杂和精巧，那么大型车床、数控车床的结构岂不是叹为观止，所以，机械制造的深度与广度使我们现在远不能企及的。 拆装实习的第一天是几天来最冷的一天，指导老师都事先料想会有一大部分同学因为怕冷而“袖手旁观”，谁知，当我们一件一件拆下外部零件逐渐露出内部零件时，我们都被其内部巧妙而精致的机构吸引，于是精巧机构对我们吸引的热度的抵抗了天气的寒冷，我们都变得活跃起来了，生怕插不上手。就这样，一个完整的机床被我们几个人庖丁解牛似的“五马分尸”了，刚开始，面对拆下的一堆零件，我们傻眼了，这东西拆下来容易，想还原可就难多了。此时我深刻体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的内涵——再详细的纸上谈兵也不能保证实践时的得心应手。 于是，我们从机械的工作原理入手，从传动结构开始分析，慢慢理清了各零件的位置，找到了安装的方法后，安装起来就很顺手了。由此可以看出，零件的功能和其机构都是相统一的：有什么样的结构，就会有什么样的功能；反过来，零件的功能给定，其机构也大致定下来了。顺着这样的思路，我们又得出：机器的功能和其内部零件的功能也是相统一的，也就是说某个零件有什么样的机构，它就能完成某项功能，从而它就只能安装在机器中能完成此项功能的位置，举例说明，比如，齿轮能改变运动方向，那么齿轮就能安装在机器中需要改变运动方向的地方，以此类推。 后来，在我们即将顺利完成安装时，我发现有一个齿轮“独自”露在外边，没有“伙伴”与他咬合，并且我们再三检查没有发现装配错误，于是我们大胆断定，次齿轮是多余的（即在整个机床的工作过程中，它并没有参与工作）。这样不就浪费材料了吗？而且，这么严谨的机构中出现这样一个显眼的败笔，制造机床的工程师们就没有发现么？带着这些疑问，我们咨询了指导老师，然而，我们的其中一个知道老师在了解情况后也不能给我们合理的答复，毕竟术业有专攻，我们是可以理解的。最后，在我们指导老师的帮助下，一个更加专业的老师给我们进行了讲解，原来我们拆装的只是机床的一大部分，还有一部分（发动机动力部分）已经去掉了，那个剩余的齿轮应该是发动机部分要利用的……虽然我们的猜想是错误的，但我们还是很欣慰的，因为在此过程中，我们学会了独立思考问题，并且敢于对权威提出质疑，我想，这就是一种进步，一种不能在课堂上学到的进步。
数控机床进给系统设计
第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。
文献综述-数控铣床进给传动系统
数控铣床的进给传动系统 摘要： 在国际贸易中，很多发达国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润主要电机出口产品。世界贸易强国在进行国内机电产品贸易的同时，把高技术的机电产品出口打入国际市场，作为发展出口经济的重要战略措施，数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控铣床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置。 关键词：数控铣床发展趋势智能化柔性化 英文： In international trade,many centuries view digital lathesare as hi-techvalue-adds and profitable exports.Digital lathesare expensive mechanical and electrical products.The powerful trade nations export hi-texh mechanical snd electrical products to the world market whiledoing such business at home ,Which is now an important strategy of develop-ing their export economy Key words digital lathe ; development tendency; intelligence; tenderness 1.引言： 科学技术的发展以及世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求；超高速切削、超精密加工等技术的应用，对数控机床的数控系统、伺服性能、主轴驱动、机床结构等提出了更高的性能指标；FMS的迅速发展和CIMS的不断成熟，又将对数控机的可靠性、通信功能、人工智能和自适应控制等技术提出更高的要求。随着微电子和计算机技术的发展，数控系统的性能日益完盖，数控技术的应用颔域日益扩大。 数控铣床是在数控加工中心领域中最具代表性的一种典型机床，在数控机床中所占的比率最大，数控加工中心、柔性制造单元等都是数控铣床基础上派生或发展起来的。它具有功能性强、加工范围广、工艺较复杂等点，主要用于各种复习的平面、轮廓、曲面等零件的铣削加工，同时还可以进行钻、扩、镗、攻螺纹等加工，在航空航天、汽车制造、机械加工和模具制造业中应用非常广泛。 2.数控铣床的组成 数控铣床一般由数控系统、机床基础部件、主轴箱、进给伺服系统及辅助装置等几大部分组成。 （1）数控系统 数控系统是机床运动控制的中心，通常数控铣床都配有高性能、高精度、集
数控车床横向进给系统设计
1、数控机床进给系统概述 1.1 伺服进给系统概述 数控机床的伺服进给系统由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构和执行部件组成。它的作用是接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置（直流、交流伺服电动机，功率步进电机，电业脉冲马达等）和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴刀架等执行部件实现工作进给和快速移动。数控机床的伺服进给系统与一般机床的进给系统有本质的差别，他能根据指令信号精确地控制执行部件的运动速度与位置，以及几个执行部件按一定运动规律所合成的运动轨迹。 1.2 伺服进给系统分类 数控私服进给系统按有无位置检测和反馈进行分类，有以下三种： (1)开环伺服系统 (2)半闭环伺服系统 (3)闭环伺服系统 1.3 伺服进给系统的基本要求 (1)精度要求 (2)响应速度 (3)调速范围 (4)低速、大转矩 2、运动设计 2.1传动方案拟定 数控机床按控制方式分为开环、闭环、半闭环，由于采用直流式交流伺服电机的闭环控制方案，结构复杂，技术难度大，调试和维修困难，造价也高。闭环控制可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中各种误差，消除间隙、干扰等对加工精度的影响，一般应用于要求高的数控设备中，由于数控车床加工精度不十分高，采用闭环系统的必要性不大。若采用直流或交流伺服电机的半闭环控制，精度较闭环控制的查，但是稳定性好，成本较低，调试维修较容易；但是对于经济型数控机床来说必要性不大。故在本次设计中，采用开环控制步进电机驱动。 确定设计任务后，初步拟定三种传动方案即1电机直接与丝杠相连；2电机通过同步带的传动带动丝杠转动；3电机通过齿轮传动带动丝杠转动。
数控机床进给传动系统
数控机床进给模块之机械部件装配一．进给传动系统图 纵向和横向进给传动系统图 二．系统图的主要构造和功用 电动机： 1. 步进电动机 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的驱动元件。步进电动机
是一种特殊的电动机，一般电动机通电后都是连续转动的，而步进电动机则有定位与运转两种状态。当有一个电脉冲输入时，步进电动机就回转一个固定的角度，这角度称为步距角，一个步距角就是一步，所以这种电动机称为步进电动机。又由于它输入的是脉冲电流，也称作脉冲电动机。当电脉冲连续不断地输入，步进电动机便跟随脉冲一步一步地转动，步进电动机的角位移量和输入的脉冲个数严格成正比例，在时间上与输入脉冲同步。因此，只需控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组的通电顺序，便可获得所需转角、转速和方向。在无脉冲输入时，步进电动机的转子保持原有位置，处于定位状态。步进电动机的调速范围广、惯量小、灵敏度高、输出转角能够控制，而且有一定的精度，常用作开环进给伺服系统的驱动元件。与闭坏系统相比，它没有位置速度反馈回路，控制系统简单，成本大大降低，与机床配接容易，使用方便，因而在对精度、速度要求不十分高的中小型数控机床上得到了广泛地应用。 2. 直流伺服电动机 由于数控机床对进给伺服驱动装置的要求较高，而直流电动机具有良好的调速特性，因此在半闭坏、闭坏伺服控制系统中，得到较广泛地使用。直流进给伺服电动机就其工作原理来说，虽然与普通直流电动机相同。然而，由于机械加工的特殊要求，一般的直流电动机是不能满足需要的。首先，一般直流电动机转子的转动惯量过大，而其输出转矩则相对较小。这样，它的动态特性就比较差，尤其在低速运转条件下，这个缺点就更突出。在进给伺服机构中使用的是经过改进结构，提高其特性的大功率直流伺服电动机，主要有以下两种类型：（1）小惯量直流电动机。主要结构特点是其转子的转动惯量尽可能小，因此在结构上与普通电动机的最大不同是转子做成细长形且光滑无槽。以此表现为转子的转动惯量小，仅为普通直流电动机的1/10左右。因此，响应特别快，机电时间常数可以小于10 ms，与普通直流电动机相比，转矩与惯量之比要大出40~50倍。且调速范围大，运转平稳，适用于频繁起动与制动，要求有快速响应（如数控钻床、冲床等点定位）的场合。但由于其过载能力低，并且电动机的自身惯量比机床相应运动部件的惯量小，因此应用时都要经过一对中间齿轮副，才能与丝杠相连接，在某些场合也限制了它广泛地使用。 （2）大惯量直流电动机。又称宽调速直流电动机，是在小惯量电动机的基础上发展起来的。在结构上和常规的直流电动机相似，其工作原理相同。当电枢线圈通过直流电流时，就会在定子磁场的作用下，产生带动负载旋转的电转矩。小惯量电动机是从减小电动机转动转量来提高电动机的快速性，而大惯量电动机则是在维持一般直流电动机转动惯量的前提下，尽量提高转矩的方法来改善其动态特性。它既具有一般直流电动机便于调速、机械特性较好的优点，又具有小惯量直流电动机的快速响应性能。因此，可归纳为以下特点： 1）转子惯量大。这种电动机的转子具有较大的惯量，容易与机床匹配。可以和机床的进给丝杠直接连接，省掉了减速机构，故可使机床结构简单，即避免了齿轮等传动机构产生的噪声和振动，又提高了加工精度。 2）低速性能好。这种电动机低速时输出转矩大，能满足数控机床经常在低速进给时进给量大、转矩输出大的特点，如能在1 r/min甚至0.1 r/min下平稳运转。 3）过载能力强、动态响应好。由于大惯量直流电动机的转子有槽，热容量大，同时采用了冷却措施后，提高了散热能力。因此可以过载运行30分钟。另外，电动机的定子采用矫顽力很高的铁氧体永磁材料，可使电动机过载10倍而不会去磁，这就显著地提高了电动机的瞬间加速力矩，改善了动态响应，加减速特性好。 4）调速范围宽。这种电动机机械特性和调速特性的线性度好，所以调速范围宽而运转平稳。一般调速范围可达1∶10000以上。
进给传动系统简述 数控机床进给传动装置的传动精度
进给传动系统简述数控机床进给传动装置的传动精度、灵敏度和稳定性，将直接影响工件的加工精度，因此常采用各种不同于普通机床的进给机构，以提高传动刚性，减少摩擦阻力和运动惯量，避免伺服机构滞后和反向死区等。例如，采用线性导轨（滚动导轨）、塑料导轨或静压导轨代替普通滑动导轨；用滚珠丝杠螺母机构代替普通的滑动丝杠螺母机构，以及采用可消除间隙的齿轮传动副和键联接等。 1.作用数控机床的进给传动系统负责接受数控系统发出的脉冲指令，并经放大和转换后驱动机床运动执行件实现预期的运动。 2.对进给传动系统的要求为保证数控机床高的加工精度，要求其进给传动系统有高的传动精度、高的灵敏度（响应速度快）、工作稳定、有高的构件刚度及使用寿命、小的摩擦及运动惯量，并能清除传动间隙。 3.进给传动系统种类 a.步进伺服电机伺服进给系统一般用于经济型数控机床。 b.直流伺服电机伺服进给系统功率稳定，但因采用电刷，其磨损导致在使用中需进行更换。一般用于中档数控机床。c.交流伺服电机伺服进给系统 应用极为普遍，主要用于中高档数控机床。 d.直线电机伺服进给系统 无中间传动链，精度高，进给快，无长度限制；但散热差，防护要求特别高，主要用于高速机床。 二、进给传动机械部件（一）联轴器联轴器是用来连接寄给机构的两根轴使之一起回转移传递扭矩和运动的一种装置。目前联轴器的类型繁多，有液力式、电磁式和机械式。机械式联轴器的应用最为广泛。套筒联轴器构造简单，径向尺寸小，但装卸困难（轴需作轴向移动）。且要求两轴严格对中，不允许有径向或角度偏差，因此使用时受到一定限制。绕行联轴器采用锥形夹紧环传递载荷，可使动力传递没有方向间隙。凸缘式联轴器构造简单、成本的、可传递较大扭矩，常用于转速低、五种及、轴的刚性大及对中性好的场合。他的主要缺点是对两轴的对中性要求很高。若两轴间存在位移与倾斜，救在机件内引起附加载荷，使工作状况恶化。 （二）减速机构 1.齿轮传动装置 齿轮传动是应用非常广泛的一种机械传动，各种机床的传动装置中几乎都有齿轮传动。在数控机床伺服进给系统中采用齿轮传动装置的目的有两个。一是将高转速的转矩的伺服电机（如步进电机、直流和交流伺服电机等）的输出改变为低转速大转矩的执行件的输入；另一是使滚珠丝杠和工作台的转动惯量在系统中专有较小的比重。此外，对于开环系统还可以保证所要求的运动精度。为了尽量减小齿侧间隙对数控机床加工精度的影响，经常在结构上采取措施，以减小或消除齿轮副的空程误差。如采用双片齿轮错齿法、利用偏心套调整齿轮副中心距或采用轴向垫片调整法消除齿轮侧隙。
数控机床进给传动系统
数控机床进给传动系统 一．进给传动体系图 纵向和横向进给传动体系图 二．体系图的重要构造和功用 电念头： 1. 步进电念头 步进电念头是一种将电脉冲旌旗灯号转换成机械角位移的驱动元件。步进电
念头是一种特别的电念头，一般电念头通电后都是持续迁移转变的，而步进电念头则有定位与运转两种状况。当有一个电脉冲输入时，步进电念头就反转展转一个固定的角度，这角度称为步距角，一个步距角就是一步，所以这种电念头称为步进电念头。又因为它输入的是脉冲电流，也称作脉冲电念头。当电脉冲持续赓续地输入，步进电念头便跟随脉冲一步一步地迁移转变，步进电念头的角位移量和输入的脉冲个数严格成正比例，在时光上与输入脉冲同步。是以，只需控制输入脉冲的数量、频率及电念头绕组的通电次序，便可获得所需转角、转速和偏向。在无脉冲输入时，步进电念头的转子保持原有地位，处于定位状况。步进电念头的调速范围广、惯量小、灵敏度高、输出转角可以或许控制，并且有必定的精度，常用作开环进给伺服体系的驱动元件。与闭坏体系比拟，它没有地位速度反馈回路，控制体系简单，成本大年夜大年夜降低，与机床配接轻易，应用便利，因而在对精度、速度请求不十分高的中小型数控机床上获得了广泛地应用。 2. 直流伺服电念头 因为数控机床对进给伺服驱动装配的请求较高，而直流电念头具有优胜的调速特点，是以在半闭坏、闭坏伺服控制体系中，获得较广泛地应用。直流进给伺服电念头就其工作道理来说，固然与通俗直流电念头雷同。然而，因为机械加工的特别请求，一般的直流电念头是不克不及知足须要的。起首，一般直流电念头转子的迁移转变惯量过大年夜，而其输出转矩则相对较小。如许，它的动态特点就比较差，尤其在低速运转前提下，这个缺点就更凸起。在进给伺服机构中应用的是经由改进构造，进步其特点的大年夜功率直流伺服电念头，重要有以下两种类型： （1）小惯量直流电念头。重要构造特点是其转子的迁移转变惯量尽可能小，是以在构造上与通俗电念头的最大年夜不合是转子做成细长形且滑腻无槽。以此表示为转子的迁移转变惯量小，仅为通俗直流电念头的1/10阁下。是以，响应特别快，机电时光常数可以小于10 ms，与通俗直流电念头比拟，转矩与惯量之比要大年夜出40~50倍。且调速范围大年夜，运转安稳，实用于频繁起动与制动，请求有快速响应（如数控钻床、冲床等点定位）的场合。但因为其过载才能低，并且电念头的自身惯量比机床响应活动部件的惯量小，是以应用时都要经由一对中心齿轮副，才能与丝杠相连接，在某些场合也限制了它广泛地应用。 （2）大年夜惯量直流电念头。又称宽调速直流电念头，是在小惯量电念头的基本上成长起来的。在构造上和惯例的直流电念头类似，其工作道理雷同。当电枢线圈经由过程直流电流时，就会在定子磁场的感化下，产生带动负载扭转的电转矩。小惯量电念头是从减小电念头迁移转变转量来进步电念头的快速性，而大年夜惯量电念头则是在保持一般直流电念头迁移转变惯量的前提下，尽量进步转矩的办法来改良其动态特点。它既具有一般直流电念头便于调速、机械特点较好的长处，又具有小惯量直流电念头的快速响应机能。是以，可归纳为以下特点： 1）转子惯量大年夜。这种电念头的转子具有较大年夜的惯量，轻易与机床匹配。可以和机床的进给丝杠直接连接，省掉落了减速机构，故可使机床构造简单，即避免了齿轮等传念头构产生的噪声和振动，又进步了加工精度。 2）低速机能好。这种电念头低速时输出转矩大年夜，能知够数控机床经常在低速进给时进给量大年夜、转矩输出大年夜的特点，如能在1 r/min甚至0.1 r/min下安稳运转。 3）过载才能强、动态响应好。因为大年夜惯量直流电念头的转子有槽，热容量大年夜，同时采取了冷却办法后，进步了散热才能。是以可以过载运行30分钟。别的，电念头的定子采取矫顽力很高的铁氧体永磁材料，可使电念头过载10倍而不会去磁，这就明显地进步了电念头的刹时加快力矩，改良了动态响应，加减速特点好。 4）调速范围宽。这种电念头机械特点和调速特点的线性度好，所以调速范
数控机床的一般拆卸方法
数控机床的一般拆卸方法 (1)关掉数控机床电源。 (2)卸下车床带轮盖，拆除带，使用拉卸器卸下带轮。 (3)拆下主轴箱上盖，结合主轴箱装配图和结构分析图，仔细观察主轴箱各零部件的结构及其装配关系。 (4)放出主轴箱的润滑油。 2从主轴箱中拆卸主轴 数控机床主轴箱主轴结构。由于主轴上各段直径向右成阶梯状，且最大直径在右端．主轴的拆卸方向应由左向右。 拆卸步骤可参考如下： (1)将连接前轴承端盖3和主轴箱的螺钉松脱，拆卸前轴承端盖3。 (2)松开主轴上的螺母6及2l，由于止推轴承的关系，螺母6只能松至碰到垫圈7处，等到敲击主轴使主轴向右移动一段距离．再将螺母6旋至全部松卸为止(松卸主轴上的螺母前，必须将螺母上的锁紧螺钉先松掉)。 (3)用挡圈装卸钳将轴向定位用的开口垫圈10、12、14撑开取出，把齿轮8及垫圈7滑移至左面。 (4)当主轴向右移动完全没有阻碍时，才能用击卸法敲击主轴左端(敲击时应加防护垫铁)，待其松动后，即能从主轴箱右端把它抽出。 (5)从主轴箱中拿出齿轮、垫圈及止推轴承等；后轴承壳体17在松卸其紧定螺钉后，可垫铜棒向左敲出。 (6)主轴上的双列滚子轴承垫了铜套后向右敲击，也可用专用拉卸器将其拉卸出。 3检测与修理主轴 (1)主轴精度的检测 数控机床主轴本身的精度(如同轴度、圆度、圆柱度、垂直度和各种跳动等)既直接影响主轴部件工作时的径向圆跳动，又直接影响主轴的轴向窜动，因此，对主轴本身精度要求高。数控机床的主轴单件主轴精度的检测，在倾斜底座上固定两块V形等高角铁，左端固定挡铁，主轴后端堵塞后，置于v形铁上，堵塞与挡铁问压一钢球。固定百分表，使测头触及被测表面。回转主轴，按技术条件要求测量各项误差，并记录实测值。 (2)主轴的修复 主轴轴颈原则上均可采用镀复或镶套法修复，或者采取修理尺寸法修理，然后在相配件上加套等方法。采取这些方法时，应注意以不降低刚度和保持主轴精度为前提。主轴上安装滚动轴承等的固定结合面，经拆装后也会磨损或拉毛，如用研磨办法修理应当保证其配合性质不变的前提下研磨修复，否则就应考虑镀复、镶套或胶接套，以恢复主轴原始要求。 数控机床主轴前端的锥孔，可在总装配时修正。 如果主轴弯曲超差或有裂纹，最好更换新件。
车床拆装实训总结
车床拆装实训总结 经历了三周的车床拆装时训，应该对自己有一个好的总结，在实训期间学到了很多的书本上学不到的知识。留给我的印象不是那严冬下冰冷的金属零件，更多的是机床精巧的内部结构，齿轮的相互啮合，轴与套的严谨配合，运动完美的传动，零件表面工艺的精细。学到了很多书本上学不到的东西，真正的意识到书本知识和实际确实有一定的差异，了解到了现代机械制造工业的生产方式和工艺过程。熟悉工程材料主要机械加工方法及其所用主要原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术，更重要的是学到了怎样与同学相互合作完成整个机床的拆装。 在机床拆卸过程中，顺利的将机床的各零件一一的拆卸下来并且将零件按照顺序摆放整齐，在拆的过程中偶尔也有小小的困难，比如说在拆主轴时候，主轴上的一个键弄了很久都没弄下来，那个键与主轴紧紧的连接，动都不动一下，后来通过老师的讲解和指导，教我们在键与键槽接触的地方加点油，让油浸入键与键槽的接触面，使其松动，最后终于把键拿出来了。在老师的指导下我又学到很多的东西，得到了经验。增长了自己的见识，学到了更多的课外知识。其实，在拆装的过程中遇到了一些困难是必要的，遇到困难才会使我思考怎样才能解决问题，才能是后来的工作越来越来顺畅。 在后来的机床装配中，开始的时候很顺利，各种齿轮、轴的装配进展得非常的顺利，但在主轴的装配过程中，主轴装好后，发现其中
的一个齿轮不能与其他的齿轮相互啮合，尝试了很久都没看出来是怎么回事，当经过仔细的观察，发现齿轮装反了，所以不能相互啮合。后来讲出轮调整后，才能齿轮与齿轮相互啮合，这是主轴也活动起来了。其他的零件也相继的装配好了，各个手柄挂挡也可以挂了。但在这时，最后的过程中，一个手柄怎么也动不了，在连接手柄的轴上的齿轮也不能左右移动，经过和本组的成员讨论，发现是连接手柄的轴上面的一个螺丝松动了，才导致齿轮不能左右移动.所有的事项确保万无一失后，车床终于动起来了，各个挂档的手柄也能左右的摆动，这是最后的成功。 在此次车床拆装实训中，学习到了一些课外的知识，了解到了车床的基本结构和转动原理。认识到自己知识的不足之处，将自己的缺陷得到了完整的弥补，知道机械方面的知识是要通过自己的探索和实践，提高自己在机械方面的动手能力。和同学的相互合作也是完成整个拆装实训的重要条件，学到了合作和商讨。这一次的实训给了我一次全面的、系统的实践锻炼的机会，巩固了所学的理论知识，增强了我实际操作能力的意识，进一步从实训中认识到机床拆装对于我们学机械的重要性。信心、耐心也是重要的，我在学校不可能遇到将来的故障与问题，只有通过自己的大胆探索、细心的摸索，在懂得原理的基础上大胆并满怀信心的去做才能取得成功。为了实现自我的理想和光明的前程而努力。“不经历风雨，怎能见彩虹”我相信，自己坚定的信心及个人坚定的意识，一定会实现自己美好理想，走上自己的成功之路。
数控机床进给系统设计645286135
摘要 本设计是把普通数控车床改造成经济型数控车床。经济型数控车床就是指价格低廉、操作使用方便、比较适合我国国情的，动化的机床。采用数控机床，可以降低工人的劳动强度，节省劳动力（一个人可以看管多台机床），减少工装，缩短新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应。在设计的时候具体进行了详细的各部件的选型和计算。比如：导轨的设计选型、滚珠丝杠螺母副的选型与计算。还进行了进给传动系统的刚度计算、进给传动系统的误差分析、驱动电机的选型计算、驱动电机与滚珠丝杠的联接、驱动电机与进给传动系统的动态特性分析等。 【关键词】车床、数控、传动系统
Abstract This project is to alter the common lathe into the economical lathe. The economical lathe is a advanced and roboticized lathe that has low price, convenient operation, and adapt to the situation of our country and has installed cnc system. During the project we particularly dealt with the choice and calculation of every assembly. Such as:The choice and calculation of guideway, ballscrew nut pair and drive electromotor. Caculate the inflexibility of feed transmission system. Analyse the error of feed transmission system. Junction between drive electromotor and ballscrew. Dynamic analysis of drive electromotor and feed transmission system . 【Key words】Lathe；CNC；Transmission System
第三章 数控机床的进给传动装置的设计
第三章 CA6140数控化改造进给系统设计 分别对原CA6140车床的纵向、横向进给进行改造，用伺服电机带动滚珠丝杠螺母副，来代替原来各种光杠，进行数字化控制。本章的主要内容是完成纵向和横向进给的设计计算、滚珠丝杠螺母副的选择，以及相应的纵向、横向步进电机的型号选择与校核等。 3-1 滚珠丝杠螺母副的特性与工作原理 在进行CA6140卧式车床的数控化改造中进给系统横向以及纵向都采用了滚珠丝杠副，可以提高进给系统的灵敏性、定位精度和防止爬行等优点。滚珠丝杠副的传动效率高达80%~98%，是普通滑动丝杠的2~4倍，滚珠丝杠副的摩擦角小于1度，因此不会自锁。
丝杠与螺母之间填入滚珠，这使得丝杠与螺母之间的运动成为滚动。丝杠、螺母和钢珠都由轴承钢制成，经淬硬、磨削。在丝杠上有回柱器，是一个闭路循环通道，滚珠在其中循环滚动，从而实现了精确的进给过程。 3-2主运动电机的校核 由《机械设计手册》中得知： 切削功率P m ： P m =103-F C V C (KW) 式中 F C --切削力（N） V C --切削速度（m/s） 主运动电机的功率P E : P E = η M P η=0.7~0.85 CA6140车削时总切削力分解为：切削力F C 、背向力F P 、进给 力F f 切削力F C ： F C =C C F a P C F X f C F Y V C C nF K C F 背向力F： P F P =C P F a P P F X f P F Y V C P nF K P F 进给力F f ： F f =C f F a P f F X f Ff Y V C f nF K f F 式中：a P --背吃刀量（mm）
数控四方刀架拆装调试
数控四方刀架拆装调试
摘要 本文介绍了四工位简易刀架。刀架采用三相异步电动机驱动，刀位检测采用霍尔元件。这种刀架只能单方向换刀，电动机正转换刀，反转锁紧。本文还介绍了刀架的拆装调试及刀架常见故障及排除。 关键词：拆装；刀架控制原理；刀架电气控制系统；自动换刀
摘要.......................................................................... I 第1章机械结构. (1) 1.1刀架总述 (1) 1.2数控车床的刀架分类 (1) 1.3数控车床四工位刀架 (3) 1.3.1换刀工作原理 (3) 1.3.2刀架拆装 (6) 第2章：数控车刀架电气控制系统设计 (9) 2.1霍尔原理在刀架中运用的简单概述 (9) 2.2四工位刀架PLC接线原理图 (10) 第3章：刀架调试及故障分析 (12) 3.1机械与电气调试部分 (12) 3.2数控车床刀架常见故障的实例分析 (13) 3.3 刀架使用注意事项 (14) 第4章结论............................................. 错误！未定义书签。 参考文献............................................ 错误！未定义书签。
第1章机械结构 1.1刀架总述 数控刀架安装在数控车床的滑板上。它上面可以装夹多把刀具，在加工中实现自动换刀刀架的作用是装夹车刀，孔加工刀具及螺纹刀具并能准确迅速的选择刀具进行对工件的切削。刀架滑板由纵向（Z轴）滑板和横向（X轴）滑板组成，Z轴滑板安装在床身导轨上，可以沿床身纵向运动，横向滑板安装在纵向滑板上，能沿纵向滑板的导轨进行横向运动，刀架滑板的作用是安装在其上的刀架刀具在加工中实现纵向和横向的进给运动。 1.2数控车床的刀架分类 1.排刀式刀架一般用于小规格的数控车床，以加工棒料或盘类零件为主。 在排刀式刀架中，夹持着各种不同用途的刀具沿着机床X坐标方向排列在横向 滑板上。刀具的典型布置方式如图1-1 ,所示： 图1-1常见排刀式刀架 这种刀架在刀具布置和机床调整等方面都较为方便，可以根据具体工件的车削工艺要求，任意组合各种不同用途的刀具，一把刀具完成车削任务后，横向滑板只要按程序沿X轴移动预先设定的距离，第二把刀就到达加工位置，这样就完成了机床的换刀动作。这样换刀方式迅速省时，有利于提高机床的效率。 2.回转刀架
数控机床进给传动系统
数控机床进给传动系统 一. 进给传动体系图 二. 体系图的重要构造和功用 电念头： 1?步进电念头 步进电念头盧二种将电脉冲旌旗灯号转换成机械角位移的驱动元件。步进电 念头是一种特别的电念头，一般电念头通电后都是持续迁移转变的，而步进电念 头则有定位与运转两种状况。当有一个电脉冲输入时，步进电念头就反转展转一 个固定的角m —佯台 纵向和横向进给传动体系图
度，这角度称为步距角，一个步距角就是一步，所以这种电念头称为步进电念头。乂因为它输入的是脉冲电流，也称作脉冲电念头。当电脉冲持续康续地输入，步进电念头便跟随脉冲一步一步地迁移转变，步进电念头的角位移量和输入的脉冲个数严格成正比例，在时光上与输入脉冲同步。是以，只需控制输入脉冲的数量、频率及电念头绕组的通电次序，便可获得所需转角、转速和偏向。在无脉冲输入时，步进电念头的转子保持原有地位，处于定位状况。步进电念头的调速范围广、惯量小、灵敬度高、输出转角可以或许控制，并且有必定的精度, 常用作开环进给伺服 体系的驱动元件。与闭坏体系比拟，它没有地位速度反馈回路，控制体系简单，成本大年夜大年夜降低，与机床配接轻易，应用便利，因而在对精度、速度请求不十分高的中小型数控机床上获得了广泛地应用。 2.直流伺服电念头 因为数控机床对进给伺服驱动装配的请求较高，而直流电念头具有优胜的调速特点，是以在半闭坏、闭坏伺服控制体系中，获得较广泛地应用。直流进给伺服电念头就其工作道理来说，固然与通俗直流电念头雷同。然而，因为机械加工的特别请求，一般的直流电念头是不克不及知足须要的。起首，一般直流电念头转子的迁移转变惯量过大年夜，而其输出转矩则相对较小。如许，它的动态特点就比较差，尤其在低速运转前提下，这个缺点就更凸起。在进给伺服机构中应用的是经山改进构造，进步其特点的大年夜功率直流伺服电念头，重要有以下两种类型： （1）小惯量直流电念头。重要构造特点是其转子的迁移转变惯量尽可能小, 是以在构造上与通俗电念头的最大年夜不合是转子做成细长形且滑腻无槽。以此表示为转子的迁移转变惯量小，仅为通俗直流电念头的1/10阁下。是以，响应特别快，机电时光常数可以小于10 ms,与通俗直流电念头比拟，转矩与惯量之比要大年夜岀40、50倍。且调速范围大年夜，运转安稳，实用于频繁起动与制动, 请求有快速响应（如数控钻床、冲床等点定位）的场合。但因为其过载才能低，并且电念头的自身惯量比机床响应活动部件的惯量小，是以应用时都要经山一对中心齿轮副，才能与丝杠相连接，在某些场合也限制了它广泛地应用。 （2）大年夜惯量直流电念头。乂称宽调速直流电念头，是在小惯量电念头的基本上成长起来的。在构造上和惯例的直流电念头类似，其工作道理雷同。当电枢线圈经山过程直流电流时，就会在定子磁场的感化下，产生带动负载扭转的电转矩。小惯量电念头是从减小电念头迁移转变转量来进步电念头的快速性，而大年夜惯量电念头则是在保持一般直流电念头迁移转变惯量的前提下，尽量进步转矩的办法来改良其动态特点。它既具有一般直流电念头便于调速、机械特点较好的长处，乂具有小惯量直流电念头的快速响应机能。是以，可归纳为以下特点: 1）转子惯量大年夜。这种电念头的转子具有较大年夜的惯量，轻易与机床匹配。可以和机床的进给丝杠直接连接，省掉落了减速机构，故可使机床构造简单，即避免了齿轮等传念头构产生的噪声和振动，乂进步了加工精度。 2）低速机能好。这种电念头低速时输出转矩大年夜，能知够数控机床经常在低速进给时进给量大年夜、转矩输岀大年夜的特点，如能在1 r/min甚至0. 1 r/min 下安稳运转。 3）过载才能强、动态响应好。因为大年夜惯量直流电念头的转子有槽，热容量大年夜，同时采取了冷却办法后，进步了散热才能。是以可以过载运行30 分钟。别的，电念头的定子采取矫顽力很高的铁氧体永磁材料，可使电念头过载10倍而不会去磁，这就明显地进步了电念头的刹时加快力矩，改良了动态响应, 加减速特点好。 4）调速范圉宽。这种电念头机械特点和调速特点的线性度好，所以调速范用宽而运转安稳。一般调速范围可达1 : 10000以上。 大年夜惯量直流电念头尽管有上述长处，但仍有不如其它驱动元件的处所，如运行调剂不如步进电念头简便；快速响应机能不如小惯量电念头。这种驱动体系可直接接有高精度检测元件，如一些测量转速和转角等检测元件，实现半闭坏、闭环