數(shù)控機床對進給傳動系統(tǒng)的六點高要求

　　為確保數(shù)控機床進給系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性等，在設(shè)計機械傳動裝置時，提出如下要求。

1．高的傳動精度與定位精度

　　數(shù)控機床進給傳動裝置的傳動精度和定位精度對零件的加工精度起著關(guān)鍵性的作用，對采用步進電動機驅(qū)動的開環(huán)控制系統(tǒng)尤其如此。無論對點位、直線控制系統(tǒng)，還是輪廓控制系統(tǒng)，傳動精度和定位精度都是表征數(shù)控機床性能的主要指標。設(shè)計中，通過在進給傳動鏈中加入減速齒輪，以減小脈沖當(dāng)量，預(yù)緊傳動滾珠絲杠，消除齒輪、蝸輪等傳動件的間隙等辦法，可達到提高傳動精度和定位精度的目的。由此可見，機床本身的精度，尤其是伺服傳動鏈和伺服傳動機構(gòu)的精度，是影響工作精度的主要因素。

2．寬的進給調(diào)速范圍   

　　伺服進給系統(tǒng)在承擔(dān)全部工作負載的條件下，應(yīng)具有很寬的調(diào)速范圍，以適應(yīng)各種工件材料、尺寸和刀具等變化的需要，工作進給速度范圍可達3~6000mm/min。為了完成精密定位，伺服系統(tǒng)的低速趨近速度達0.1mm/min；為了縮短輔助時間，提高加工效率，快速移動速度應(yīng)高達15m/min。在多坐標聯(lián)動的數(shù)控機床上，合成速度維持常數(shù)，是保證表面粗糙度要求的重要條件；為保證較高的輪廓精度，各坐標方向的運動速度也要配合適當(dāng)；這是對數(shù)控系統(tǒng)和伺服進給系統(tǒng)提出的共同要求。

3．響應(yīng)速度要快

　　 所謂快速響應(yīng)特性是指進給系統(tǒng)對指令輸入信號的響應(yīng)速度及瞬態(tài)過程結(jié)束的迅速程度，即跟蹤指令信號的響應(yīng)要快；定位速度和輪廓切削進給速度要滿足要求；工作臺應(yīng)能在規(guī)定的速度范圍內(nèi)靈敏而精確地跟蹤指令，進行單步或連續(xù)移動，在運行時不出現(xiàn)丟步或多步現(xiàn)象。進給系統(tǒng)響應(yīng)速度的大小不僅影響機床的加工效率，而且影響加工精度。設(shè)計中應(yīng)使機床工作臺及其傳動機構(gòu)的剛度、間隙、摩擦以及轉(zhuǎn)動慣量盡可能達到最佳值，以提高進給系統(tǒng)的快速響應(yīng)特性。

4．無間隙傳動

　　進給系統(tǒng)的傳動間隙一般指反向間隙，即反向死區(qū)誤差，它存在于整個傳動鏈的各傳動副中，直接影響數(shù)控機床的加工精度；因此，應(yīng)盡量消除傳動間隙，減小反向死區(qū)誤差。設(shè)計中可采用消除間隙的聯(lián)軸節(jié)及有消除間隙措施的傳動副等方法。

5．穩(wěn)定性好、壽命長

　　穩(wěn)定性是伺服進給系統(tǒng)能夠正常工作的最基本的條件，特別是在低速進給情況下不產(chǎn)生爬行，并能適應(yīng)外加負載的變化而不發(fā)生共振。穩(wěn)定性與系統(tǒng)的慣性、剛性、阻尼及增益等都有關(guān)系，適當(dāng)選擇各項參數(shù)，并能達到最佳的工作性能，是伺服系統(tǒng)設(shè)計的目標。所謂進給系統(tǒng)的壽命，主要指其保持數(shù)控機床傳動精度和定位精度的時間長短，及各傳動部件保持其原來制造精度的能力。設(shè)計中各傳動部件應(yīng)選擇合適的材料及合理的加工工藝與熱處理方法，對于滾珠絲杠和傳動齒輪，必須具有一定的耐磨性和適宜的潤滑方式，以延長其壽命。

6．使用維護方便

　　 數(shù)控機床屬高精度自動控制機床，主要用于單件、中小批量、高精度及復(fù)雜件的生產(chǎn)加工，機床的開機率相應(yīng)就高，因此，進給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)便于維護和保養(yǎng)，最大限度地減小維修工作量，以提高機床的利用率。