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網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)的組成
日期：2010年12月09 來(lái)源：沈陽(yáng)第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床廠
1網(wǎng)絡(luò)數(shù)控加工的基礎(chǔ)框架
摩擦損失小，傳動(dòng)效率高，可達(dá)0 90~0 96。
•絲杠螺母之間預(yù)緊后，可以完全消除間隙，提高了傳動(dòng)剛度。
•摩擦阻力小，幾乎與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，動(dòng)靜摩擦力之差極小，能保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象。磨損小，壽命長(zhǎng)，精度保持性好。
•不能自鎖，有可逆性，即能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本�運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，絲桿立式使用時(shí)，應(yīng)增加制動(dòng)裝置。
滾珠絲杠螺母副有兩種結(jié)構(gòu)形式：滾珠在循環(huán)過(guò)程中有時(shí)與絲杠脫離接觸的稱(chēng)為外循環(huán)式；始終與絲杠保持接觸的稱(chēng)內(nèi)循環(huán)式。外循環(huán)結(jié)構(gòu)制造工藝簡(jiǎn)單，使用較廣泛，其缺點(diǎn)是滾道接縫處很難做得平滑，影響滾珠滾動(dòng)的平穩(wěn)性，甚至發(fā)生卡珠現(xiàn)象，噪聲也較大。內(nèi)循環(huán)反向器和外循環(huán)反向器相比，其結(jié)構(gòu)緊湊，定位可靠，剛性好，且不易磨損，返回滾道短，不易發(fā)生滾珠堵塞，摩擦損失也小。其缺點(diǎn)是反向器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較困難，且不能用于多頭螺紋傳動(dòng)。
滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊方法有三種，基本原理都是使兩個(gè)螺母產(chǎn)生軸向位移，以消除它們之間的間隙和施加預(yù)緊力。
利用螺紋來(lái)調(diào)整實(shí)現(xiàn)預(yù)緊的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)螺母以平鍵與外套相連，其中右邊的一個(gè)螺母外伸部分有螺紋。用兩個(gè)鎖緊螺母能使螺母相對(duì)絲杠做釉向移動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)既緊湊，工作又可靠、調(diào)整也方便，故應(yīng)用較廣。但調(diào)整位移量不易精確控制，因此，預(yù)緊力也不能準(zhǔn)確控制。
通過(guò)改變墊片的厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、剛性好，但調(diào)整較費(fèi)時(shí)間，且不能在工作中隨意調(diào)整。
齒差式調(diào)整結(jié)構(gòu)。在兩個(gè)螺母的凸緣上分別切出齒數(shù)為z，、z：的齒輪，而且毛與：。相差一個(gè)齒。兩個(gè)齒輪分別與兩端相應(yīng)的內(nèi)齒圈相嚙合。內(nèi)齒囤緊固在螺母座上，預(yù)緊時(shí)脫開(kāi)內(nèi)齒圈，使兩個(gè)螺母同時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)相同的齒數(shù)，然后再合上內(nèi)齒圈。兩螺母的軸向相對(duì)位置發(fā)生變化從而實(shí)現(xiàn)間隙的調(diào)整和施加預(yù)緊力。如果其中一個(gè)螺母轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒時(shí)，則其軸向位移量為s：t/z．（‘為絲杠螺距，：，為齒輪齒數(shù)）。如兩齒輪沿同方向各轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒時(shí)，其軸向位移量s：（Uz•- Uz7）t =1/z．zzz．為另一齒輪齒數(shù)）。當(dāng)面=99，22 5100， =iOmm時(shí)，則s：l0/9900-ipm，即兩個(gè)螺母在軸向產(chǎn)生1¨m的位移。這種調(diào)整方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但調(diào)整準(zhǔn)確可靠，精度較高。
目前我國(guó)滾珠絲杠螺母副的精度標(biāo)準(zhǔn)為四級(jí)：普通級(jí)P、標(biāo)準(zhǔn)級(jí)B、精密級(jí)J和超精密級(jí)c。各級(jí)精度所規(guī)定的各項(xiàng)允差可查有關(guān)手冊(cè)。數(shù)控機(jī)床廠一般的數(shù)控機(jī)床可選用標(biāo)準(zhǔn)級(jí)B，精密數(shù)控機(jī)床可選用精密級(jí)J或超精密級(jí)C。
在設(shè)計(jì)和選用滾珠絲杠螺母副時(shí)，首先要確定螺距t、名義直徑Do.滾珠直徑d。等主要參數(shù)選擇螺距‘時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)絲杠的承載能力和剛度要求，首先確定名義直徑D。，然后根據(jù)名義直徑D。盡量取較大的螺距。常用的螺距￡=4、5、6、8、10. 12mm。數(shù)控機(jī)床廠絲杠名義直程D。是指滾珠中心圓的直徑，D應(yīng)根據(jù)承受的載荷來(lái)選取。為了滿足傳動(dòng)剛度和穩(wěn)定性的要求，通常應(yīng)大于絲杠長(zhǎng)度的U30 ~1/35。滾珠直徑do對(duì)承載能力有直接影響，應(yīng)盡可能的取較大的數(shù)值。一般取矗：。．6t，其最后尺寸按滾珠標(biāo)準(zhǔn)選用。滾珠的工作圈數(shù)J、列數(shù)K和工作滾珠總數(shù)Ⅳ對(duì)絲杠工作特性影響很大。一般工作圈數(shù)，=2 5—3 5圈。若工作圈數(shù)必須超過(guò)三圈半時(shí)，可制成雙列或三列。列數(shù)多，增加了接觸剛度，提高了承載能力；但并不是成比例增加，列數(shù)多，增加承載能力并不顯著，反而加大了螺母的軸向R寸。一般K 2 2~3列。工作滾珠總數(shù)Ⅳ不宜過(guò)多，一般Ⅳ（150，否則，容易引起流通不暢而堵塞。數(shù)控機(jī)床廠但也不宜過(guò)少，這樣會(huì)使每個(gè)滾珠所受載荷加大，彈性變形也大。
為提高傳動(dòng)剛度，不僅應(yīng)合理確定鋼珠絲杠螺母副的參數(shù)，螺母座的結(jié)構(gòu)，絲杠兩端的立承形式，它們與機(jī)床的連接剛度也很重要。
•一端裝止推軸承。這種安裝方式的承載能力小，軸向剮度低，僅適應(yīng)于短絲杠，如數(shù)控機(jī)床的調(diào)整環(huán)節(jié)或升降臺(tái)式數(shù)控銑床的垂直坐標(biāo)中。
•一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承。滾珠絲杠輕長(zhǎng)時(shí)，一端裝止推軸承固定，另一自由端裝向心球軸承。數(shù)控機(jī)床廠為了減少絲杠熱變形的影響，止推軸承的安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離熱源（如液壓馬達(dá)）及絲杠上的常用段。
•兩端裝止推軸承。將止推軸承裝在滾珠絲杠的兩端，并施加預(yù)緊 拉力，有助于提高傳動(dòng)剛度。但這樣安裝方式對(duì)熱伸長(zhǎng)較為敏感。
•兩端裝止推軸承及向心軸軸承。為了提高剛度，絲杠兩端采用雙
重支承，并施加預(yù)緊拉力。這種結(jié)構(gòu)方式可使絲杠的熱變形轉(zhuǎn)化為止推軸承的預(yù)緊力，但設(shè)計(jì)時(shí)要注意提高止推軸承的承載能力和支架剛度。
這是一種能承受很大軸向力的特殊向心推力滾珠軸承，其接觸角加大到600．增加了滾珠數(shù)目并相應(yīng)減少了滾珠直徑，其軸向剛度比一般推力軸承提高兩倍以上，使用也極為方便。
滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)效率很高，但不能自鎖，用在垂直傳動(dòng)或水平放置的高速大慣量傳動(dòng)中，必須裝有制動(dòng)裝置。常用的制動(dòng)方法有超越離合器、電磁摩擦離合器或者使用具有制動(dòng)裝置的伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
滾動(dòng)絲杠必須采用潤(rùn)滑油或鋰基油脂進(jìn)行潤(rùn)滑，同時(shí)要采用防塵密封裝置，如用接觸式或非接觸密封圈、螺旋式彈簧鋼帶或折疊式塑性人造革防護(hù)罩，以防塵土及硬性雜質(zhì)進(jìn)入絲杠。
(2)靜壓絲杠螺母副
靜壓絲杠螺母副是在絲杠和螺母的接觸面之間保持有一定厚度，且具有一定剛度的壓力油膜，使絲杠和螺母之聞?dòng)蛇吔缒Σ磷優(yōu)橐后w摩擦。數(shù)控機(jī)床廠當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)油膜推動(dòng)螺母直線移動(dòng)，反之，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)也可使絲杠直線移動(dòng)。數(shù)控機(jī)床廠靜壓絲杠螺母副已廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和精密機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中。數(shù)控機(jī)床廠靜壓絲杠螺母的特點(diǎn)是：①摩擦系數(shù)很小，僅為0 0005．比滾珠絲杠（摩擦系數(shù)為0 002~0 005）的摩擦損失還小，啟動(dòng)力矩很小，傳動(dòng)靈敏，避免了爬行；（函油膜層可以吸震，提高了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，由于液體不斷流動(dòng)，有利于散熱和減少熱變形，提高了機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量；③油膜層具有一定剛度，大大減小了反向間隙，同時(shí)油膜層介入螺母與絲杠之間，對(duì)絲杠的誤差有“均化”作用，即絲杠的傳動(dòng)誤差比絲杠本身的制造誤差還小；④承載能力與供油壓力成正比，與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。
靜壓絲杠螺母副要有一套供油系統(tǒng)，而且對(duì)油的清潔度要求較高，如果在運(yùn)行中供油突然中斷，將造成不良后果。
4進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)齒輪間隙的消除
(1)剛性調(diào)整法
指調(diào)整之后齒側(cè)間隙不能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。分為偏心套式、軸向墊片式、雙薄片斜齒輪式。數(shù)控機(jī)床廠偏心套式是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套調(diào)整中心距而調(diào)整間隙，如圖6—21所示。軸向墊片式是通過(guò)改變墊片厚度調(diào)整齒輪軸向位置而調(diào)整間隙。數(shù)控機(jī)床廠雙薄片斜齒輪式是通過(guò)改變墊片厚度調(diào)整政薄片斜齒輪軸向距離而調(diào)整齒槽間隙。
(2)柔性調(diào)整法
指調(diào)整之后齒側(cè)間隙可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。分為雙齒輪錯(cuò)齒式、壓力彈簧式、碟形彈簧式。
雙齒輪錯(cuò)齒式：套裝結(jié)構(gòu)拉簧式雙薄片直齒輪相對(duì)回轉(zhuǎn)調(diào)整齒槽間隙；壓力彈簧式：套裝結(jié)構(gòu)壓簧式內(nèi)外圈式錐齒輪相對(duì)回轉(zhuǎn)調(diào)整齒槽間隙碟形彈簧式：碟形彈簧式雙薄片斜齒輪軸向移動(dòng)調(diào)整齒槽間隙。
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