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伺服進(jìn)給系統(tǒng)的組成及特點1
日期：2010年11月05 來源：沈陽機床（集團(tuán)） 關(guān)鍵字：數(shù)控機床
數(shù)控機床的進(jìn)給系統(tǒng)一般由驅(qū)動控制單元、驅(qū)動元件、機械傳動部件、執(zhí)行元件和檢測反饋環(huán)節(jié)等組成。驅(qū)動控制單元和驅(qū)動元件組成伺服驅(qū)動系統(tǒng)，機械傳動部件和執(zhí)行元件組成機械傳動系統(tǒng)，檢測元件與反饋電路組成檢測裝置，亦稱檢涮系統(tǒng)。
數(shù)控機床進(jìn)給系統(tǒng)中的機械傳動裝置和器件具有高壽命、高剛度、無間隙、高靈敏度和低摩擦阻力等特點。
目前，數(shù)控機床進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)中常用的機械傳動裝置有以下幾種：滾珠絲杠副、靜壓蝸桿一蝸母條、預(yù)加載荷雙齒輪齒條及直線電動機。
8.2.2滾珠絲杠副
滾珠絲杠副是在絲杠和螺母之間以滾珠為滾動體的螺旋傳動元件。滾珠絲杠副右多種結(jié)構(gòu)型式。按滾珠循環(huán)方式分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類。外循環(huán)圓珠器用插管式的較多，內(nèi)循環(huán)圓珠器用腰形槽嵌塊式的較多。
按螺紋軌道的截面形狀分為單圓弧和雙圓弧兩種截形。由于雙圓弧截形軸向剛度大于單圓弧截形，因此目前普遍采用雙圓弧截形的絲杠。
按預(yù)加負(fù)載形式分，可分為單螺母無預(yù)緊、單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊、單螺母加大鋼球徑向預(yù)緊、雙螺母墊片預(yù)緊、雙螺母差齒預(yù)緊、雙螺母螺紋預(yù)緊。數(shù)控機床上常用雙螺母墊片式預(yù)緊，其預(yù)緊力一般為軸向載荷的1/3。
滾珠絲杠副與滑動絲杠螺母副比較有很多優(yōu)點：傳動效率高、靈敏度高、傳動平穩(wěn)；磨損小、壽命長；可消除軸向間隙，提高軸向剛度等。
滾珠絲杠螺母傳動廣泛應(yīng)用于中小型數(shù)控機床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)。在重型數(shù)控機床的短行程(6m以下)進(jìn)給系統(tǒng)中也常被采用。
l滾珠絲杠副的安裝
數(shù)控機床的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動剛度，除了加強滾珠絲杠螺母本身的剛度之外，滾珠絲杠正確的安裝及其支承的結(jié)構(gòu)剛度也是不可忽視的因素。螺母應(yīng)及支承座都應(yīng)具有足夠的剛度和精度。通常都適當(dāng)加大和機床結(jié)合部件的接觸面積，以提高螺母座的局部剛度和接觸強度，新設(shè)計的機床在工藝條件允許時常常把螺母座或支承座與機床本體做成整體來增太剛度。
為了提高支承的軸向剛度，選擇適當(dāng)?shù)臐L動軸承也是十分重要的。國內(nèi)目前主要采用兩種組合方式。一種是把向心軸承和圓錐軸承組合使用，其結(jié)構(gòu)雖簡單，但軸向剛度不足。另一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合使用，其軸向剛度有了提高，但增大了軸承的摩擦阻力和發(fā)熱而且增加了軸承支架的結(jié)構(gòu)尺寸。近年來國內(nèi)外的軸承生產(chǎn)廠家已生產(chǎn)出一種滾珠絲杠專用軸承，這是一種能夠承受很大軸向力的特殊向心推力球軸承，與一般的向心推力球軸承相比，接觸角增大到600．增加了滾珠的數(shù)目并相應(yīng)減小滾珠的直徑。這種新結(jié)構(gòu)的軸承比一般軸承的軸向剛度提高了兩倍以上，而且使用極為方便，產(chǎn)品成對出售，而且在出廠時已經(jīng)選配好內(nèi)外環(huán)的厚度，裝配時只要用螺母和端蓋將內(nèi)環(huán)和外環(huán)壓緊，就能獲得出廠時已經(jīng)調(diào)整好的預(yù)緊力。
滾珠絲杠副安裝方式通常有以下幾種：
(1)雙推一自由方式如圖8 - 8a所示，絲杠一端固定，另一端自由。固定端軸承同
時承受軸向力和徑向力。這種支承方式用于行程小的短絲杠。
(2)雙推一支承方式如圖8- 8h所示，絲杠一端固定，另一端支承。固定端軸承
同時承受軸向力和徑向力；支承端軸承只承受徑向力，而且能作微量的軸向浮動，可以避免或減少墼杠因自重而出現(xiàn)的彎曲。同時絲杠熱變形可以自由地向一端伸長。
(3)雙推一雙推方式如圖8-8e所示，絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時
承受軸向力和徑向力，這種支承方式，可以對絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)拉力，提高絲杠支承剛度，可以部分補償絲杠的熱變形。
(4)采用絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動方式如圖8- 8d所示，此時，螺母一邊轉(zhuǎn)動、
一邊沿固定的絲杠作軸向移動：由于絲杠不動，可避免受臨界轉(zhuǎn)速的限制，避免了細(xì)長滾珠絲杠高速運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的種種問題。螺母慣性小、運動靈活，可實現(xiàn)的轉(zhuǎn)速高。此種方式可以劉絲杠施加較大的預(yù)拉力，提高絲杠支承剛度，補償絲杠的熱變形。
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