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數控機床對進給傳動系統(tǒng)的要求

日期：2010年01月26　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：數控機床
    為確保數控機床進給系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性等，對數控機床的進給傳動系統(tǒng)提出了如下要求。
    1．減少摩擦阻力
    為了提高數控機床進給系統(tǒng)的快速響應性能和運動精度，必須減小運動件的摩擦阻力和動、靜摩擦力之差。在數控機床進給系統(tǒng)中，普遍采用滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副；滾動導軌、加工中心靜壓導軌和塑料導軌。在減小摩擦阻力的同時，還必須考慮傳動部件要有適當的阻尼，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
    2．減少運動慣量
    運動部件的慣量對伺服機構的啟動和制動特性都有影響，尤其是處于高速運轉的零、部件，其慣量的影響更大。因此，在滿足部件強度和剛度的前提下，盡可能減小運動部件的質量、減小旋轉零件的直徑和質量，以減小運動部件的慣量。
    3．高的傳動精度與定位精度
    數控機床的進給傳動裝置的傳動精度和定位精度對零件的加工精度起著關鍵性的作用，對采用步進電動機驅動的開環(huán)控制系統(tǒng)尤其如此。因此，傳動精度和定位精度是數控機床最重要，數控機床也是最具有該類機床特征的指標，無論對點位、直線控制系統(tǒng)，還是輪廓控制，該項精度都很重要。通過在進給傳動鏈中加入減速齒輪，以減小脈沖當量，預緊傳動滾珠絲杠，消除齒輪、蝸輪等傳動件的間隙等辦法，加工中心可達到提高傳動精度和定位精度的目的。由此可見，機床本身的精度，尤其是伺服傳動鏈和伺服執(zhí)行機構的精度，是影響工作精度的主要因素。
    4．寬的進給調速范圍
    伺服進給系統(tǒng)在承擔全部工作負載的條件下，應具有很寬的調速范圍，以適應各工件材料、尺寸和刀具等變化的需要，工作進給速度范圍可達3—6000mm／min(調速范圍1：2000)。
    5．響應速度要快
    所謂快響應特性是指進給系統(tǒng)對指令輸入信號的響應速度及瞬態(tài)過程結束的迅速程度，即跟蹤指令信號的響應要快；定位速度和輪廓切削進給速度要滿足要求；工作臺應能在規(guī)定的速度范圍內靈敏而精確地跟蹤指令，加工中心進行單步或連續(xù)移動，在運行時不出現丟步或多步現象。數控機床進給系統(tǒng)響應速度的大小不僅影響機床的加工效率，而且影響加工精度。
    6．無間隙傳動
    進給系統(tǒng)的傳動間隙一般指反向間隙，即反向死區(qū)誤差，它存在于整個傳動鏈的各傳動副中，直接影響數控機床的加工精度；因此，應盡量消除傳動間隙，減小反向死區(qū)誤差。
    7．穩(wěn)定性好、壽命長
    穩(wěn)定性是伺服進給系統(tǒng)能夠正常工作的最基本的條件，特別是在低速進給情況下不產生爬行，并能適應外加負載的變化而不發(fā)生共振。穩(wěn)定性與系統(tǒng)的慣性、剛性、阻尼及增益等都有關系，適當選擇各項參數，加工中心并能達到最佳的工作性能。所謂進給系統(tǒng)的壽命，主要指其保持數控機床傳動精度和定位精度的時間長短，數控機床即各傳動部件保持其原來制造精度的能力。  為此，組成進給機構的各傳動部件應選擇合適的材料及合理的加工工藝與熱處理方法，對于滾珠絲杠及傳動齒輪，必須具有一定的耐磨性和適宜的潤滑方式，以延長其壽命。
    8．使用維護方便
    數控機床屬高精度自動控制機床，主要用于單件、中小批量、加工中心高精度及復雜的生產加工，機床的開機率相應就高，因而進給系統(tǒng)的結構設計應便于維護和保養(yǎng)，數控機床最大限度地減小維修工作量，以提高機床的利用率。

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