數(shù)控沖床對進給傳動機構(gòu)的要求
發(fā)布者：卓東機械 發(fā)布時間：2011/8/1 9:56:09
數(shù)控沖床進給系統(tǒng)一般即為進給驅(qū)動裝置，該系統(tǒng)承擔了數(shù)控沖床各直線坐標軸,、回轉(zhuǎn)坐標軸的定位和切削進給,，因此將直接影響整個數(shù)控沖床的運行狀態(tài)和精度指標。進給系統(tǒng)機電關(guān)系如圖7-29所示,。
一般來說,，進給系統(tǒng)應(yīng)該在三個方面滿足整機的要求：穩(wěn)定性方面，其中包括絕對穩(wěn)定和相對穩(wěn)定,，即整個系統(tǒng)在啟動狀態(tài)和外界干擾作用下,，經(jīng)過幾次衰減振蕩，能迅速地穩(wěn)定在新的或原有的平衡狀態(tài)下,。精度要求方面,，這里包括動態(tài)誤差、穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差,，也就是伺服系統(tǒng)的輸入量與最終運動部件的運動量的精確程度,。快速響應(yīng)特性方面,，即伺服系統(tǒng)的響應(yīng)時間以及傳動裝置的加速能力,。一臺數(shù)控沖床的進給系統(tǒng)不僅要有合理的控制系統(tǒng),，而且要求對驅(qū)動元件和機械傳動裝置的參數(shù)進行合理的選擇，這樣才能使整個進給系統(tǒng)工作時的動態(tài)特性相匹配,。
數(shù)控沖床的進給系統(tǒng)按驅(qū)動方式分有液壓伺服進給系統(tǒng)和電氣伺服進給系統(tǒng)兩類,。由于伺服電動機和進給驅(qū)動裝置的發(fā)展，目前絕大多數(shù)數(shù)控沖床采用電氣伺服進給方式,。按反饋方式分有閉環(huán)控制,、半閉環(huán)控制和開環(huán)控制三類。由于半閉環(huán)控制在裝配和調(diào)整時都比較方便,，而且精度較高,，通過對機械零件的選擇，必要時再加上采取螺距誤差補償和反向間隙補償?shù)碾姎獯胧�,，可以滿足一般精度數(shù)控沖床的精度要求,，所以目前大多數(shù)數(shù)控沖床的進給系統(tǒng)都采用半閉環(huán)方式。
數(shù)控沖床進給系統(tǒng)的機電部件主要有伺服電動機及檢測元件,、聯(lián)軸節(jié),、減速機構(gòu)（齒輪副和帶輪）、滾珠絲杠螺母副（或齒輪齒條副）,、絲杠軸承,、運動部件（工作臺、主軸箱,、滑座,、橫梁和立柱等）。由于滾珠絲杠,、伺服電動機及其控制單元性能的提高,，很多數(shù)控機床的進給系統(tǒng)中已去掉減速機構(gòu)而直接用伺服電動機與滾珠絲杠聯(lián)結(jié)，因而整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,，減少了產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié),；同時，由于轉(zhuǎn)動慣量減少,，使伺服特性亦有改善,。在整個進給系統(tǒng)中，除了上述部件外,，還有一個重要的環(huán)節(jié)就是導軌,。雖然從表面上看導軌似乎與進給系統(tǒng)不十分密切，實際上運動摩擦力及負載這兩個參數(shù)在進給系統(tǒng)中占有重要地位,。因此導軌的性能對進給系統(tǒng)的影響是不容忽視的,。
圖7-30所示是一個典型的半閉環(huán)的，沒有減速機構(gòu)的進給系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)示意圖,。
數(shù)控沖床進給機構(gòu)是伺服系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié),，這就要求進給機構(gòu)除了具有較高的定位精度,，還應(yīng)具有良好的動態(tài)響應(yīng)特性，即系統(tǒng)跟蹤指令信號的響應(yīng)要,。穩(wěn)定性要好,。為了確保數(shù)控機床進給系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，通常提出了無間隙,、低摩擦,、低慣量、高剛度,、高諧振率以及有適宜的阻尼比的要求,。
為了達到這些要求，在數(shù)控沖床的進給機構(gòu)中主要采取如下措施：
1)盡量采用低摩擦的傳動,，如采用靜壓導軌,、滾動導軌和滾珠絲杠等，以減少摩擦力,。
2)選用最佳的傳動比,，以達到提高機床分辨率，使工作臺盡可能大地加速,，以達到跟蹤指令,，系統(tǒng)折算劐驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)動慣量盡量小的要求。
3)縮短傳動鏈以及用預(yù)緊的辦法提高傳動系統(tǒng)的剛度,。如采用電動機直接驅(qū)動絲杠,，應(yīng)用預(yù)加負載的滾動導軌和滾動絲杠副,，絲杠支承設(shè)計成兩端向固定的,，并可用預(yù)拉伸的結(jié)構(gòu)等辦法來提高傳動系統(tǒng)的剛度。
4)盡量消除傳動間隙,，減少反向死區(qū)誤差,。如采用消除間隙的聯(lián)軸器，采用有消除間隙措施的傳動副等
