1、第三章数控机床进给传动系统数控机床机械系统及其故障诊断与维修 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）主传动系统主传动系统，其功用是，其功用是实现主运动实现主运动（2）进给系统）进给系统，其功用是实现进给运动，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、）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、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。有的准确位置。复习引入切削时主运动、
2、进给运动切削时主运动、进给运动 关键的几个概念.主传动系统的概念？进给传动系统的概念？关键的几个概念 关键的几个概念 关键的几个概念.数控机床的主传动系统普通机床的主传动系统比较？关键的几个概念 电机支承丝杠螺母伺服进给系统概述 概述进给传动系统机械传动机构 减速装置、丝杠螺母副、导向元件、支撑部件等。概述主传动系统的特点1.与速度有关转速高（功率大）、变速宽（无级变速）、能恒速2.与精度有关高精度、刚度好、抗振性好、分布合理3.与效率有关自动化程度高（自动装卸刀具、工件）4.与变形有关润滑、冷却、热补偿 概述数控机床进给运动数控机床进给运动 概述进给传动系统的特点1.与速度有关变速宽（无级变
3、速）2.与精度有关传动精度高3.与灵敏度有关效率、加工精度4.与稳定性有关低速不爬行，高速不振动 概述对进给传动系统机械部分的要求 1.减少摩擦（滚珠丝杠、滚动（静压）导轨等）2.减小运动惯量（质量、尺寸）3.消除传动间隙（齿轮、丝杠螺母副、联轴器等）4.保证精度刚度（丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副）5.维护使用方便（结构）进给传动系统种类 1.步进电机伺服进给系统 2.直流电机伺服进给系统 3.交流电机伺服进给系统 4.直线电机伺服进给系统概述 伺服电机概述 工作台床身直线电机概述 联轴器一、联轴器的功用与分类.定义：实现两轴的联接，并传递运动及转矩T。.功用：用于联接轴与轴，以传递运动与转矩；补偿
4、所联两轴的相对位移；可用作安全装置；吸振、缓冲。联轴器一、联轴器的功用与分类.分类（按性质分）：刚性联轴器：适用于两轴能严格对中，并在工作中不发生相对位移的地方，如凸缘联轴器。挠性联轴器：适用于两轴有偏斜或工作中有相对位移的地方。联轴器一、联轴器的功用与分类特点：能传递较大载荷；对中性要求高 应用：用于对中性好、刚度高、低速、无冲击场合；D2D1dD0DD0dD1D2 联轴器一、联轴器的功用与分类特点：径向尺寸小，装卸困难，不允许有径向和角度偏差应用：机床中应用很广 联轴器一、联轴器的功用与分类特点应用：用于低速AAA-A 联轴器一、联轴器的功用与分类特点应用：允许轴向位移dehabDD0D1
5、 联轴器一、联轴器的功用与分类特点应用：允许径向位移 联轴器一、联轴器的功用与分类特点应用：允许较大角位移联轴器一、联轴器的功用与分类特点应用：没有方向间隙、安全联轴器 联轴器二、联轴器的维护.清尘.润滑.防护.调整（松动）刚性：带螺纹圆锥销、双弹性销挠性：锁紧弹性锥形套（切缝）齿轮传动一、齿轮副.应用：电机与滚珠丝杠的连接采取齿轮减速式.特点噪声大，需润滑，有间隙，会冲击反向死区 齿轮传动二、齿轮副维护.消除齿轮间隙（）偏心套调整法（）锥度调整法（）双片错齿调整法 齿轮传动二、齿轮副维护.良好润滑.减小变挡冲击.封闭式防护.控制噪声（）齿形修缘（）控制齿形误差（）控制中心距（）合理位置润滑
6、滚珠丝杠副一、滚珠丝杠.工作原理：丝杠相对于螺母旋转时，两者发生轴向位移，滚珠沿着滚道流动。将回转运动与直线运动相互转换。.种类（见表3-2）：内循环式：滚珠始终与丝杠表面接触，有反向器回路短，流畅性好，效率高，螺母径向尺寸小，制造精度高外循环式：部分离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外循环。结构简单，制造容易，径向尺寸大，弯管两端耐磨性和抗冲击性差。滚珠丝杠副 滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠副 滚珠丝杠副一、滚珠丝杠.结构参数：公称直径：滚珠与螺纹滚道理论接触状态时包络滚珠球心的圆柱的直径。30-80导程：精度高，导程小一点，滚珠直径小，承载能力下降，螺旋升角小，传动效率低；精度低，导程大一点。螺旋升
7、角:在满足加工精度的条件下尽可能取大一点导程.特点：传动效率高，摩擦力小，寿命长，经预紧后可消除轴向间隙，无反向空行程，成本高，不能自锁，尺寸不能太大。.精度：1、2、3、4、5、7、10滚珠丝杠副一、滚珠丝杠6.安装支撑方式：一端推力轴承：结构简单，承载能力小，轴向刚度低，短丝杠，垂直丝杠；一端推力轴承，一端向心球轴承：有微量的轴向移动。较长丝杠；两端推力轴承:轴向刚度较好，对热变形敏感，长丝杠，对精度和位移要求高；两端推力轴承和向心球轴承：轴向刚度最好，热变形可转为预紧力，长丝杠，对精度和位移要求高；滚珠丝杠副二、滚珠丝杠维护.轴向间隙调整：方法：双螺母预紧消隙；双螺母垫片消隙法；螺纹消隙
8、法；齿差消隙法。滚珠丝杠副二、滚珠丝杠维护.轴承定期检查：调整预紧力（轴向、径向）；更换轴承；滚珠丝杠副二、滚珠丝杠维护.防护：防护罩防护：防腐蚀，耐油，经久耐用密封圈防护：接触式弹性密封圈：橡胶、尼龙，摩擦大，但效果好非接触式弹性密封圈：聚氯乙稀，摩擦小，但效果差滚珠丝杠副二、滚珠丝杠维护.润滑：提高耐磨性及传动效率润滑油：90-180号透平油，140号或N15主轴油（工作前加）润滑脂：锂基（半年加一次）滚珠丝杠副二、滚珠丝杠维护.安装：三点一线；轴承螺母相近原则；螺母一般不拆（辅助套）滚珠丝杠副三、滚珠丝杠副诊断与维修.加工面表面粗糙度值大；.反向误差大，加工精度不稳定；.在运转中扭矩过大
9、；.噪声大.不灵活；.润滑不良 滚珠丝杠螺母副+滚动导轨副滚珠丝杠副 回转工作台 1）作用：实现绕X、Y、Z轴的圆周进给运动 2）种类：数控回转工作台、数控分度工作台滚珠丝杠副 数控回转工作台滚珠丝杠副 模块二 数控机床结构及主要部件数控分度头 数控机床用导轨一、导轨的种类 导轨是进给系统的重要环节，是机床基本结构的要素之一。机床加工精度和使用寿命很大程度上取决于机床导轨的质量。对导轨的要求：高的导向精度、良好的精度保持性、良好的摩擦特性、运动平稳、高灵敏度、寿命长。数控机床用导轨一、导轨的种类按运动轨迹分：直线运动导轨、圆周运动导轨。按工作性质分：主运动导轨、进给运动导轨、调整导轨。按受力情
10、况分：开式导轨、闭式导轨按摩擦性质分：滚动导轨、塑料滑动导轨、静压导轨 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 数控机床用导轨 滑动导轨数控机床用导轨 滚动导轨 优点：灵敏度高、摩
11、擦阻力小、动静摩擦因数小、运动均匀、定位精度高、牵引力小、磨损小。缺点：抗振性差、对防护要求高，承载能力差、结构复杂成本高。数控机床用导轨 滚动导轨滚动导轨块。数控机床用导轨直线滚动导轨副 滚动导轨数控机床用导轨 静压导轨 两个相对运动的导轨面间通入压力油。形成承载油膜。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.导轨副的防护数控机床用导轨 二、导轨的维护保养 1.导轨副的安装正确区分基准导轨副和非基准导轨副。认清导轨副安装时所需的基准侧面。数控机床
12、用导轨 二、导轨的维护保养 2.导轨副的预紧过盈配合预紧：调整法预紧：数控机床用导轨 二、导轨的维护保养 2.导轨副的预紧间隙调整压板调整：数控机床用导轨 二、导轨的维护保养 2.导轨副的预紧间隙调整镶条调整：数控机床用导轨 二、导轨的维护保养 2.导轨副的预紧间隙调整压板镶条调整：数控机床用导轨 二、导轨的维护保养 3.导轨副的润滑人工定期加油：压力润滑：数控机床用导轨 二、导轨的维护保养 4.导轨副的防护防止切屑、磨粒、切削液等引起磨损、擦伤和锈蚀刮板式、卷帘式、叠层式等。数控机床用导轨 三、导轨的常见故障的维修 1.导轨研伤2.运动不良3.加工面在接刀处不平数控机床用导轨 一、直线电动机
13、系统 1.直线电机的结构直线电动机 一、直线电动机系统 2.直线电动机的原理直线电动机 一、直线电动机系统 2.直线电动机的种类结构形式：扁平、管、圆盘、圆弧工作原理：交流直线感应（同步）、直线直流、直线步进直线电动机短次级：初级固定，次级移动短初级：次级固定，初级移动 一、直线电动机系统 3.直线电动机的特点优点：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）。直线电动机 二、直线电动机维护 2.直线电动机的隔热 初级绝缘层（板状铝散热器+精密冷却+散热板）次级绝缘层（隔热材料、空气层、不锈钢）3.直线电动机的防磁 三维折叠和耐热的高速防护罩直线电动机主编：撰稿教师：（以姓氏为序）制作：责任编辑：电子编辑：
