數(shù)控銑床中減少運動件的摩擦和消
精工銑床的運動精度和定位精度不僅受到機(jī)床零部件的加工精度、裝配精度,、剛度及熱變形的影響,,而且與運動件的摩擦特性有關(guān),。
精工機(jī)床工作臺(或拖板)的位移量是以脈沖當(dāng)量作為它的最小單位,通常要求既能以高速又能以極低的速度運動,。為了使工作臺能對精工裝置的指令作出準(zhǔn)確的響應(yīng),,就必須采取相應(yīng)的措施。
目前使用的滑動導(dǎo)軌,、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌在摩擦阻尼特性方面存在著明顯的差別,。它們的摩擦力和運動速度的關(guān)系如圖2-7所示。對于一般滑動導(dǎo)軌(圖2一7a),,如果啟動時作用力克服不了數(shù)值較大的靜摩擦力,,這時被傳動的工作臺并不能立即運動,作用力只能使一連申的傳動元件〔如步進(jìn)電機(jī),、齒輪,、嫂杠及螺母等)產(chǎn)生彈性變形,并儲存了能量,。當(dāng)作用力超過靜摩擦力時,,彈性變形恢復(fù),使工作臺突然向前運動,。這時由靜摩擦力變?yōu)閯幽Σ亮?,其?shù)值就明顯減小,使工作臺產(chǎn)生加速運動,。由于工作臺的慣性,,使它沖過了平衡點而使T-作臺偏離了給定的位置。由圖2 - 7b,圖1)4一7c可見,,由于滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌的靜摩擦力較小,,而且很接近于動摩擦力,加上潤滑油的作用,,使它們的摩擦力隨著速度的提高而增大,,這就有效地避免了人們十分關(guān)心的所謂“低速爬行”。從而提高了定位精度和運動平穩(wěn)性,。因此精工銑床普遍采用滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軟,。
滾動導(dǎo)軌塊是近三十年來發(fā)展起來的新型支承元件。由標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌塊構(gòu)成的滾動導(dǎo)軌具有效率高,、靈敏性好,、壽命長、潤滑簡單及裝拆方便等優(yōu)點,,因此廣泛應(yīng)用于精工機(jī)床及其他機(jī)械,。
由于滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌降低了摩擦力,相應(yīng)地減小了進(jìn)給系統(tǒng)所需要的驅(qū)動扭矩,因此可以使用較小功率的驅(qū)動電動機(jī),。在輪廓控制系統(tǒng)中,,由于減小了電動機(jī)尺寸和慣性矩,這就顯著地改善了系統(tǒng)的動態(tài)特性,。
在點位直線或輪廓控制的精工機(jī)床上加工零件時,,它經(jīng)常受到變化的切削力,如果傳動裝置有間隙或剛性不足,,則過小的摩擦阻力反而是有害的,,因為它將會產(chǎn)生振動。針對這一情況,,除了提高傳動剛度之外,,還可以采用滑動一滾動混合導(dǎo)軌,以改善系統(tǒng)的阻尼特性,。
除了滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌以外,,近二十多年來廣泛采用了由聚四氟乙烯制成的貼塑導(dǎo)軌,它具有更為良好的摩擦特性,、耐磨性和吸振作用,。
在進(jìn)給系統(tǒng)中用滾珠絲杠代替滑動絲杠也可以收到同樣的效果,目前精工機(jī)床幾乎無例外地采用了滾珠絲杠傳動,。
精工銑床(尤其是開環(huán)系統(tǒng)的精工機(jī)床)的加工精度在很大程度上取決于進(jìn)給傳動鏈的精度,。除了減少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外,另一個重要措施是采用無間隙傳動副,,用同步帶傳動代替齒輪已成為一種趨勢,。對于滾珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用脈沖補償裝置進(jìn)行螺距精度補償,。
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