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數控沖床的進給傳動系統是伺服系統的重要組成部分。數控沖床的是也給傳動系統包括西輪傳動副、絲杠螺母副及其支承部件等,它將伺服電動機的旋轉運動變為執行部件的直線運動或回轉運動。由于數控沖床的進給運動是數字控制的直接對象,被加工工件的最后輪廓精度(尺寸、形狀精度)、位置精度和表面粗糙度都受進給系統定位精度、靈敏度和穩定性的影響。無論是開環、半閉環還是閉環伺服進給系統,為了確保系統的定位精度(一般數控機床定位精度要求很高,直線位移達微米級,角位移達秒級),以及快速響應特性和穩定性,設計進給機械傳動機構時必須滿足一定的要求,機械傳動裝置必須具有高剛度、無傳動間隙、低摩擦阻力、高靈敏度和較高的壽命。
為保證伺服進給系統工作的精度、剛度和穩定性,系統對機械結構的主要要求是高精度、高剛度、低摩擦和低慣量。為此,對于關鍵元件的正確選擇和使用是至關重要的。這里著重介紹幾種典型的用于數控沖床進給系統的關鍵元件。
1.聯軸節
彈性環聯結的優點為定心好,承載能力高,沒有應力集中源,裝拆方便,又有密封和保護作用,是目前在數投機床進給系統中常用的聯軸節。無鍵彈性環聯軸節根據傳遞功率和軸徑選定。
2.同步皮帶
同步皮帶傳動綜合了帶傳動和鏈傳動的優點,運動平穩,吸振好,噪聲小。缺點是對中心距要求高,帶和帶輪制造工藝復雜,安裝要求高。
3.滾珠絲杠螺母副
其結構的主要特點是在絲杠和螺母的圓弧螺旋槽之間裝有滾珠作為傳動元件,因而摩擦系數小,傳動效率可達90%-95%,動、靜摩擦系數相差小。在施加預緊后.軸向剛度好,傳動平穩,無間隙,不易產生爬行,隨動精度和定位精度都較高,是目前數控機床進給系統常用的機械結構之一。
4.導軌
導軌副約束執行部件運動,保證其正確運動軌跡,對伺服進給系統的工作性能有重要影響。數控機床伺服進給系統導軌主要是直線型的。回轉型導軌在加工中心的回轉工作臺上也有應用,其工作原理和特點與直線型導軌是相同的。
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