数控机床进给驱动系统

项目二：数控机床机械部件的维护保养技术基础授课人：彭红梅

任务三：数控机床进给驱动

系统的维护技术基础本节主要内容※一、概述※二、数控机床对进给系统的要求※三、进给传动系统典型结构的维护技术基础

（一）滚珠丝杠副（二）导轨副

※一、概述

☆进给系统：是根据数控装置发出控制指令来驱动执行机构实现机床的精确进给运动。☆特点：位置随动、精确定位。☆作用：

1.放大CNC装置发出的控制信号，具有功率输出能力；

2.根据CNC装置发出的控制信号对机床移动部件的位置和速度进行控制。

※进给驱动系统的组成与作用驱动装置---信号转换、传递、放大；执行元件---将电信号转换为机械能，完成机械动作(位移、速度、运动方向)；传动机构---机械部件；检测元件---将位移、速度、运动方向转换为电信号，并反馈至CNC。※二、数控机床进给传动系统

机械部分的基本要求1.转动惯量要小；2.传动刚度要高；3.传动间隙要小；4.谐振频率要高；5.摩擦阻力要小。※（一）滚珠丝杠副1、滚珠丝杠副的结构滚珠丝杠螺母副：是回转运动与直线运动相互转换的传动装置，在数控机床进给系统中一般采用滚珠丝杠副来改善摩擦特性。

※（一）滚珠丝杠副2、滚珠丝杠副的工作原理当丝杠相对于螺母旋转时，两者发生轴向位移，而滚珠则可沿着滚道流动，如图所示：※（一）滚珠丝杠副※（一）滚珠丝杠副※（一）滚珠丝杠副

滚珠丝杠副1—返向器2—螺母3—丝杠4—滚珠※（一）滚珠丝杠副螺母滚珠丝杠螺旋槽螺旋槽回路管道※（一）滚珠丝杠副（a）单圆弧（b）双圆弧螺纹滚道型面※（一）滚珠丝杠副3、滚珠丝杠副的种类按滚珠返回的方式不同可以分为内循环式和外循环式两种。※（一）滚珠丝杠副内循环。靠螺母上安装的反向器接通相邻滚道，使滚珠成单圈循环。反向器的数目与滚珠圈数相等。

丝杠螺母滚珠反向器滚珠在循环的过程中始终没有脱离丝杠。※内循环滚珠丝杠螺母副的特点滚珠循环回路短，流畅性好，效率高；※内循环滚珠丝杠螺母副的特点螺母的径向尺寸小，加工困难，装配调整不易；适用于高速、高灵敏度、高刚度的精密进给系统。※（一）滚珠丝杠副外循环。滚珠在循环过程结束后，通过螺母外表面上的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。

※滚珠在码循环过借程中脱纳离过丝处杠螺母滚珠丝杠螺旋槽螺旋槽回路管道※外循环溜滚珠丝脏杠螺母坦副的特卖点滚珠循环教回路长，赢流畅性差原，效率低艘；※外循环滚息珠丝杠螺宾母副的特石点工艺简惹单，螺母的径话向尺寸大退，易于制造活；挡珠器刚虏性差，易溉磨损。※（一）兴滚珠丝灰杠副4、滚珠丝于杠副的维毒护定期检查着、调整滚扇珠丝杠副病的轴向间老隙，保证甩反向传动垃精度和轴煎向刚度；定期检查抛丝杠与床妈身的连接税是否有松鸣动；定期检珍查丝杠承防护装牌置是否期有损坏希，有要咱及时更些换，以武防灰尘甩或切屑沟进入。※调1)、轴向匠间隙的堡调整滚珠丝言杠副轴郑向间隙孤的调整神与预紧轴向间午隙调整喇的目的粘：保证反请向传动零精度预紧目洲的：提高刚团度※产1)、轴向庸间隙的染调整（1）双螺狸母垫片没预紧调趁整法特点：结仅构简单，划刚性高，导预紧可靠承，但使用中穴调整不方壮便。1-垫片；2-螺母※途1)、轴向杨间隙的拖调整（2）双螺母鸽螺纹预紧野调整法锁紧螺母调整螺母左螺母右螺母特点：结赖构简单，歪刚性好，卖预紧可靠赛，使用中调整方抢便，但滴不能精三确定量什调整。※钳1)、轴向搬间隙的顷调整（3）双螺母贯齿差预紧沈调整法套筒丝杠内齿轮外齿轮※猫1)、轴向间驴隙的调整特点：可艰实现定量株调整，使乎用中调整拐方便；Z1，Z2分别为吊两齿轮守齿数，S为轴向啦位移量砍，P为丝杠螺拔距。两边齿轮同向旋转一个齿时，螺母的轴向位移量为：※清1)、轴向间巴隙的调整（4）弹簧式眨自动调整床预紧式特点：农能消除韵在使用护过程中薯由于磨绍损或弹砍性变形产生的州间隙，但拴结构复杂忠，轴向刚第度低庆；适用剑于轻载董场合※望2)、支撑伴轴承的颤定期检启查定期检布查丝杠踩轴承与千床身的蜡连接是牵否有松令动，以痕及支撑婚轴承是拨否损坏河。※沈2)、支撑助轴承的业定期检孤查※勺2)、支撑轴贝承的定期贞检查※续3)、滚珠椅丝杠副巾的密封级与润滑（1）密封◆丝杠的宝密封※蓬3)、滚珠涛丝杠副瓣的密封跨与润滑伸缩套筒※粥3)、滚珠脉丝杠副均的密封恳与润滑螺母的甩密封※幸3)、滚珠丝糖杠副的密泳封与润滑（2）润滑一般采临用润滑退脂或滴冷油润滑腊，丝杠弹高速运柏转时采恼用喷雾俘润滑。※欲4、滚珠丝华杠副的常森见故障及雷诊断排围除投方法序号故障现象故障原因

排除方法1加工件粗糙度值高导轨的润滑油不足够，致使溜板爬行加润滑油，排除润滑故障

滚珠丝杆有局部拉毛或研损更换或修理丝杆

丝杆轴承损坏，运动不平稳

更换损坏轴承

伺服电动机未调整好，增益过大调整伺服电动机控制系统※弦4、滚珠丝沿杠副的常葛见故障及臣诊断排脱除边方法序号故障现象故障原因

排除方法2反向误差大，加工精度不稳定丝杆轴联轴器锥套松动

重新紧固并用百分表反复测试

丝杆轴滑板配合压板过紧或过松

重新调整或修研，用0.03mm赛尺不入为合格

滚珠丝杆预紧力过紧或过松重新调整或修研，使接触率达70％以上，用0.03mm赛尺不入为合格滚珠丝杆螺母端面与结合面不垂直，结合过松调整预紧力，检查轴向窜动值，使其误差不大于0.015mm※据4、滚珠仪丝杠副韵的常见骡故障及痕诊断排但除方薄法序号故障现象故障原因

排除方法2反向误差大，加工精度不稳定其他机械干涉排除干涉部位滚珠丝杆螺母端面与结合面不垂直，结合过松

修理、调整或加垫处理

丝杆支座轴承预紧力过紧或过松修理调整

滚珠丝杆制造误差大或轴向窜动

用控制系统自动补偿能消除间隙，用仪器测量并调整丝杆窜动

润滑油不足或没有

调节至各导轨面均有润滑油序号故障现象故障原因

排除方法3滚珠丝杆在运转中转矩过大

二滑板配合压板过紧或研损

重新调整或修研压板，使0.04mm赛尺塞不入为合格

滚珠丝杆螺母反向器损坏，滚珠丝杆卡死或轴端螺母预紧力过大修复或更换丝杆并精心调整丝杆研损更换伺服电动机与滚珠丝杆联接不同轴

调整同轴度并紧固连接座

滚珠丝杆螺母反向器损坏，滚珠丝杆卡死或轴端螺母预紧力过大修复或更换丝杆并精心调整无润滑油

调整润滑油路序号故障现象故障原因

排除方法3滚珠丝杆在运转中转矩过大

超程开关失灵造成机械故障

检查故障并排除

伺服电动机过热报警

检查故障并排除4丝杆螺母润滑不良

分油器是否分油

检查定量分油器

油管是否堵塞

清除污物使油管畅通

5滚珠丝杆副噪声滚珠丝杆轴承压盖压合不良调整压盖，使其压紧轴承滚珠丝杆润滑不良检查分油器和油路，使润滑油充足※衣4、滚珠丝帅杠副的常熄见故障及毁诊断排发除捕方法序号故障现象故障原因

排除方法

6滚珠丝杠不灵活轴向预加载荷太大调整轴向间隙和预加载荷

丝杠与导轨不平行调整丝杠支座位置，使丝杠与导轨平行

螺母轴线与导轨不平行

调整螺母座的位置丝杠弯曲变形校直丝杠※（一）姨导轨副导轨副导轨副朱是数控斑机床的重要撞部件之编一，它在很大程倦度上决定肝数控机床英的刚度耀、精度和精度溪保持性活。导轨保护科装置※（一）导清轨副数控机林床对导驶轨副的乌要求：数控机押床导轨屠必需具只有较高钞的导向精度、传高刚度完、高灵债敏度、圾高耐磨普性，机平床在高中速进给舒时不振裹动、低椅速进给驰时不爬套行等特峰性。机床导轨弃防护罩※（一）妖导轨副滚动导豪轨：钢驰珠在滑锋块与滑轨之拦间无限个滚动循伤环，使得负载延平台能沿总着滑轨轻易的以惹高精度作鲁线性运动，其摩孙擦系数可烘降至传统滑动导岔引的1／50。※（一）导坑轨副导轨副：机床上两虫相对运动紫部件的配软合面组成尖一对导轨侮副。动导轨减相对于垃支承导辞轨只有诵一个自岭由度。动导轨：在导轨副中，运动的一方。支承导轨：在导轨副中，不动的一方。※（一）早导轨副导轨的佩导向原兄理（保留一赤个移动皮自由度）导轨的导美向面202椒3/4说/29201懂1/2能.※（一）导作轨副一、导轨脆的作用作用：欢导向和粒承载。导轨主要密用来支承散和引导运动部件沿波着一定的辛轨迹运动倍。※（一）导两轨副二、导轨的证基本要答求导向精爱度直线度平行度运动轻便蹦、平稳、晌低速时无金爬行现象耐磨性好好－精熊度保持性对温度键变化的惭不敏感清性足够的刚哲度结构工紧艺好※（二）弊导轨副三、导宴轨的分星类：1、按运动牲轨迹分扁：直线运宅动导轨晚和圆运载动导轨2)、按工作性兆质分：主运动导屈轨:动导轨劝与支承议导轨之鹊间，相开对运动营的速度思较高。进给运动享导轨:动导轨与牧支承导轨韵之间,相对运动单的速度较学低。※（二）付导轨副3)、按受俱力状况厚分：开式导轨验：在部件滩自重和外启载作用下睡，导轨面舌在全长上乳可以始终绑贴合的导虚轨。闭式导轨展：在较大截的倾覆力莲矩时，部橡件自重不剧能使导轨峡面贴合，辩必须用压冤板作为辅永助导轨面克保证主导逮轨面贴合辞的导轨。※（二）处导轨副※（二）灿导轨副4、按摩擦鉴性质分：★1）滑动导轨垮：◆静压导轨◆动压导轨◆混合摩擦奴导轨★2）滚动导乳轨※滑动导雾轨----分类（1）静压驳导轨恨：导轨面间紧通入压力烧油或压缩率空气，使息运动件浮揭起，保证辫液体或气农体摩擦。油膜压强容靠液压泵诉建立，两择导轨面间糕有一层静藏压油膜，弃多用于进无给运动导绞轨。优点：静压油膜形使导轨面叉分开，精籍度保持性驳好。油膜较厚沫，有均化精误差的作竹用，可以猴提高精度牛。※滑动导轨----分类优点：磨擦系数冬很小，大嘱大降低功会率损耗，卫减少磨擦文发热。低速移动锹准确、均拐匀，运动轧平稳性好寒。抗振性好遥。缺点：结构比俯较复杂樱。增加了串一套液赢压设备负。调整比语较麻烦女。对导轨的庸平面度要傻求比较高音。※滑动导轨----静压导轨※滑动导浸轨---凳-分类（2）动压导贷轨：动导轨的展速度越高缺，越容易烤形成液体蜡润滑，油弓楔的承载笛能力也越美大。因此晕，适用于裹主运动导柿轨。202沾3/4糊/29201廉1/2宜.※滑动导禽轨---题-分类（3）混合缓摩擦导满轨这种导轨任在导轨面火间有一定禁的动压效盼应，但相跃对滑动速状度还不足典以形成完创全的压力梦油膜，导类轨面大部烦分仍处于许直接接触比，介于液它体摩擦和霞干摩擦之英间的状态滑，大部分扣进给运动娘属于此类悄型。运动件与也承导件直喊线接触。※滑动导装轨----优缺点优点：结双构简单、粘接触刚度婚大。缺点：摩界擦阻力大铜、磨损快痕、低速运胳动时易产仓生爬行盈现象。※滑动导内轨※滑动导轨---贤--导轨截面的常汤用形式凸形导轨–不易存剃屑、脏包物、润谎滑油，拴低速使斧用。凹形导掌轨–与上相宰反，高雾速导轨越，需保摸护装置合。※滑动导掩轨--单根导唇轨截面的常粪用形式※滑动导蹄轨--单根导轨截面的常肾用形式※滑动导轨◆1）圆柱分面导轨优点：胡加工和蛇检验比蒸较简单申，易于这达到较高精度框。缺点：车对温度妻变化比施较敏感山，间隙凝不能调整。※滑动导轨2）棱柱面滨导轨三角形尽导轨–导向精度棍高，无间弃隙，可自动补描偿磨损。矩形导狗轨–制造简椒单，承栏载能力暑大，需调整反间隙，碍不能补勇偿磨损岛，导向绒精度低唇。燕尾形块导轨–制造较览复杂，复磨损不秆能补偿，尺却寸紧凑，碗调整（间加隙）方便混。※滑动导轨----灵-2）棱柱面阴导轨三角形导崇轨（1）双三动角形导柴轨※滑动导或轨----棱柱面乓导轨双三角桨形导轨※滑动导叉轨----棱柱面晃导轨双三角形凳导轨优点：遥两条导抄轨同时厦起支承闻和导向临作用耗，组导轨的目导向精还度高，际承载能播力大，悼两条导勾轨磨损柔均匀，陡磨损后幼能自动闲补偿间环隙，精策度保持昼性好。缺点：挪导轨的杜制造、打检验和呼维修比乌较困难穴，因为傅它要求绵四个导第轨面都程均匀接裁触；对馒温度变昨化比较距敏感。※滑动导轨----棱柱面导锻轨三角形租一矩形邀导轨优点：挤导向精弊度高、魔承载能答力大；刻应用广毁泛。缺点：晶两条导联轨磨损奥不均匀刻，磨损墨后不能推自动调洽整间隙摘。※滑动导甩轨----棱柱面仅导轨（2）矩形导尖轨※滑动导熄轨---饲-棱柱面计导轨（2）矩形朋导轨—A导向面BC承载面※滑动导岭轨----棱柱面岛导轨（2）矩形驼导轨优点：矩盏形导轨可讨以做得较弯宽，因而拦承载能力穗和刚度较付大；结构跪简单；制案造、检验潜、修理较定易。缺点：是崇磨损后不纠能自动补穿偿间隙，怪导向精度犬不如三角辨形导轨。※滑动导稼轨---孙-棱柱面原导轨（3）燕尾导街轨※滑动导轨---鸦-棱柱面耽导轨（3）燕尾君导轨优点：结驻构紧凑、窗调整间隙惑方便。缺点：几舅何形状比剪较复杂，浙难于达到瓜很高的配浩合精度，庭并且导轨耳中的摩擦性力较大，逮运动灵活百性较差。※滚动导轨滚动导轨研的形式：在两导轨灰面间装有话球搏、滚子弃或滚针等温滚动元件踢，具有滚献动摩擦的辱性质，广亡泛地应用耽于进给运月动导轨和符旋转主运身动导轨。※滚动导轨◆优点◆摩擦系率数小、料运动灵响便，不绵易出现案爬行现罪象；◆定位精度省高；◆磨损较辩小，寿茄命长，秧润滑方闲便；◆缺点◆结构较先为复杂僵，加工会较困难娇，成本朽较高；◆对脏物及赔导轨面的擦误差比较蚁敏感，需畜要良好的骂防护条件刷。※滚动导轨典型结雕构型式凤一※滚动导监轨典型结秩构型式一※滚动导揉轨典型结威构型式瞧二※滚动导轨典型结哑构型式二※滚动导填轨典型结党构型式戚三※滚动导粗轨其它结构叹型式2023调/4/2珠9201雀1/2遥.※滚动导掌轨其它结贺构型式－滚珠循爸环导轨202信3/4航/29201早1/2织.※滚动导轨其它结构含型式202南3/4帆/29201欺1/2俩.※滚动导轨其它结构浓型式202率3/4固/292011挤/2.※滚动导轨其它结歼构型式202墙3/4痛/29201邪1/2票.※滚动导轨其它结南构型式202损3/4雹/292011紫/2.※滚动导柔轨其它结怒构型式202尿3/4扇/292011痛/2.※滚动导轨其它结构疾型式2023挡/4/2吊9201隐1/2两.※滚动导轨其它结绑构型式2023杰/4/2灭92011池/2.※（二）轮导轨副四、导资轨副材刮料的选还择2023因/4/2闹9201网1/2叠.※（二）导团轨副2023炎/4/2弓9201窗1/2虚.※（二）弊导轨副202朝3/4嫂/292011时/2.※导轨副办的维护—1间隙调叉整导轨接滋合面之蚂间都存巩在间隙缺。间隙过小届，增加运负动阻力，幻玉加速导轨助磨损间隙过撇大，降以低导向屿精度，些容易产丹生振动调整方帽法：采吧用镶条医和压板蓬。※导轨副的虚维护—1间隙调晕整1）镶条调秧整间隙镶条用斜来调整摆矩形导影轨和燕集尾形导沾轨的侧隙，介以保证厉导轨面便的正常壶接触。常用的蜂有平镶股条和楔跳形镶条裤。放在导轨抬受力较小祝的一侧敏。202睡3/4条/292011浪/2.※导轨副的电维护—1间隙调返整（1）平镶么条---全长厚度谈相等，横盾截面为平行四津边形或矩靠形。202冰3/4华/29201板1/2凳.※导轨副牢的维护—1间隙调整（1）平镶条2023喘/4/2骄92011咬/2.※导轨副的利维护—1间隙调整（2）斜镶典条楔形镶年条的两荐个面分帆别与动俊导轨和把支承导四轨均匀干接触，编所以比惕平镶条施刚度高重。楔形镶条责的斜度为1∶1郊00～1∶40，镶条玻越长斜城度应越山小，以繁免两端吉厚度相歇差太大帮。202匙3/4埋/29201捎1/2降.※导轨副张的维护—1间隙调阔整（2）斜镶塘条全长厚级度变化202中3/4俘/29201颂1/2左.※导轨副的剧维护—1、间隙锯调整2）压板白调整间站隙常用的压筋板装置形眯式有：◆修复刮闸研法◆镶条式◆垫片式202丈3/4访/292011柿/2.※导轨副检的维护—1、间隙淡调整2）压板调匠整间隙2023娇/4/2话9201慎1/2垄.※导轨副的逆维护—2、滚动番导轨的掀预紧2023宜/4/2鞭92011传/2.※导轨副的缩慧维护—2、滚动撇导轨的假预紧预紧的方惰法1)采用过盈泄配合2023沫/4/2躺9201烟1/2耳.※导轨副猜的维护—2、滚动导库轨的预紧预紧的裙方法：2）调整叮法（移研动预紧绘）202借3/4复/292011狭/2.※导轨副的贞维护—3、导轨的亮润滑3、导轨白的润滑1）目的侵：为了啄降低摩赠擦力、崖减少磨京损，降低温度陆和防止生抹锈。2）要求访：润滑呼油要清智洁、油猎量可以嚼调节元件要幻玉可靠并情有安全厉报警装删置。202妙3/4汽/29201贵1/2齿.※导轨副蜻的维护—3、导轨的绵润滑3）方式烦：（1）人工定企期向导轨盆面浇油。（2）在运图动部件妹上装油闹杯，使碎油沿油兔孔流或朴滴向导采轨面。（3）装手召动润滑析泵，定薄时拉动册几下供魄油。（4）采用压遍力油强制暑润滑：装润滑匆电磁泵直、安疾装集中流润滑站捞。2023架/4/2慕9201接1/2办.※导