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重讨论进给系统的机械结构特点

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重讨论进给系统的机械结构特点

发布日期:2018-10-18 作者: 点击:

数控机床从构造上可以分为数控系统(CNC)和机床两大块。数控系统主要根据输入程序完成对工作台的位置、主轴启停、换向、变速、刀具的选择、更换、液压系统、冷却系统、润滑系统等的控制工作。而机床为了完成零件的加工须进行两大运动:主运动和进给运动。数控机床的主运动和进给运动在动作上除了接受CNC 的控制外,在机械结构上应具有响应快、高精度、高稳定性的特点。  


本讲着重讨论进给系统的机械结构特点。  


1、高传动刚度  


进给传动系统的高传动刚度主要取决于丝杆螺母副(直线运动)或蜗轮蜗杆副(回转运动)及其支承部件的刚度。刚度不足与摩擦阻力一起会导致工作台产生爬行现象以及造成反向死区,影响传动准确性。缩短传动链,合理选择丝杆尺寸以及对丝杆螺母副及支承部件等预紧是提高传动刚度的有效途径。  


2.高谐振           


为提高进给系统的抗振性,应使机械构件具有高的固有频率和合适的阻尼,一般要求机械传动系统的固有频率应高于伺服驱动系统固有频率的2~3倍。  


3.低摩擦  


进给传动系统要求运动平稳,定位准确,快速响应特性好,必须减小运动件的摩擦阻力和动、静摩擦系数之差,在进给传动系统中现普遍采用滚珠丝杆螺母副。  


4.低惯量  


进给系统由于经常需进行起动、停止、变速或反向,若机械传动装置惯量大,会增大负载并使系统动态性能变差。因此在满足强度与刚度的前提下,应尽可能减小运动部件的重量以及各传动元件的尺寸,以提高传动部件对指令的快速响应能力。  


5.无间隙  


机械间隙是造成进给系统反向死区的另一主要原因,因此对传动链的各个环节,包括:齿轮副、丝杆螺母副、联轴器及其支承部件等等均应采用消除间隙的结构措施。

(1) 定位精度 A(Accuracy of positioning)


某一点的定位精度,为该点各测量值X的平均值与目标位置的差值△X与同一位置的分散度3之和。取其大绝对值。


单向趋近定位精度Au=△Xu131u;双向趋近定位精度Ab=△Xb131b ;未规定方向则按单向处理。


(2) 零点偏置(Zero offset)


在轴线(或角度)上确定一些点Ab或Au后,取A的两极限值的平均值作为平定精度的0点。


(3) 定位重复(Repeatability)


单向重复度:在同样条件下,对某一给定点多次趋近,得出以平均位置X为中心的分散度。


双向重复度:在同样条件下,正、负两个方向对某一给定点多次趋近,得出平均位置中心的分散度。

噪声是机床产品的一个重要质量指标,它直接影响着操作工人的身心健康和机床产品在国际市场的竞争能力。机床噪声是由多个发声体发出的,在有多个噪声源又无先进的分析仪器的情况下如何判定整机噪声的合格性,这是设计和工艺人员所关心的。基于上述,推导出声压分贝值的加减运算方法,并在生产实际应用中取得了显著的效果。并得出结论,改进机床噪声的关键是改进机床的大噪声源。


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