⑴ 數控機床導軌有什麼特點
(1)導向精度高;
(2)耐磨性能好;
(3)足夠的剛度;
(4)低速運動的平穩性;
(5)結構簡單、工藝性好。
1、滑動導軌
滑動導軌具有摩擦特性好、耐磨特性好、運動平穩、工藝性好、速度較低等特點。數控機床所使用的滑動導軌材料為鑄鐵對塑料或鑲鋼對塑料滑動導軌。導軌塑料常用聚四氟乙烯導軌軟帶和環氧型耐磨導軌塗層兩類。聚四氟乙烯導軌軟帶的特點如下:
(1)摩擦特性好。金屬一聚四氟乙烯導軌軟帶的動靜摩擦因素基本不變。
(2)耐磨特性好。聚四氟乙烯導軌軟帶材料中含有青銅、二硫化銅和石墨,因此本身就具有自潤滑作用,對潤滑油的要求不高。此外,塑料質地較軟,即使嵌入金屬碎屑、灰塵等,也不至損傷金屬導軌面和軟帶本身,可延長導軌副的使用壽命。
(3)減振性好。塑料的阻尼性能好,其減振效果、消聲的性能較好,有利於提高運動速度。
(4)工藝性好。可降低對粘貼塑料金屬基體的硬度和表面質量要求,而且塑料易於加工,使導軌副接觸面獲得優良的表面質量。聚四氟乙烯導軌軟帶被廣泛用於中小型數控機床的運動導軌中。
2、滾動導軌滾動導軌有多種形式,目前數控機床常用的滾動導軌為直線滾動導軌。 直線滾動導軌主要由導軌體、滑塊、滾柱或滾珠、保持器、端蓋等組成。當滑塊與導軌體相對移動時,滾動體在導軌體和滑塊之間的圓弧直槽內滾動,並通過端蓋內的滾道,從工作負荷區到非工作負荷區、然後再滾動回工作負荷區,如此不斷循環,從而把導軌體和滑塊之間的移動變成滾動體的滾動。為防止灰塵和臟物進入導軌滾道,滑塊兩端及下部均裝有塑料密封墊,滑塊上還有潤滑油杯。 直線滾動導軌的安裝形式可以水平、豎直或傾斜,可以兩根或多根平行安裝,也可以把兩根或多根短導軌接長,以適應各種行程和用途的需要。 導軌和滑塊座與側基面靠上定位台階後,應先從另一面頂緊然後再固定。
用緊定螺釘頂緊然後再用螺釘固定;用楔塊頂緊,用螺釘固定;用壓板頂緊,也可在壓板上再加緊固螺釘;導軌的側基準是裝配式,工藝性較好;在同一平面內平行安裝兩副導軌,該方法適用於有沖擊和振動,精度要求較高的場合,數控機床滾動導軌的安裝,多數採用此方法。 安裝前必須檢查導軌是否有合格證,是否碰傷或銹蝕,將防銹油清洗干凈,清除面的毛刺、撞擊凸起物及污物等;檢查裝配連接部位的螺栓孔是否吻合,如果發生錯位而強行擰入螺栓,將會降低運行精度。
(1)導軌安裝步驟
1)將導軌基準面緊靠機床裝配表面的側基面,對准螺孔,將導軌輕輕地用螺栓予以固定。
2)安裝導軌側面的頂緊裝置,使導軌基準側面緊貼床身的側面。
3)用力矩扳手擰緊導軌的安裝螺釘,從中間開始按交又順序向兩端擰緊。行擰入螺栓,將會降低運行精度。
(2)滑塊座安裝步驟
1)將工作台置於滑塊座的平面上,並對准安裝螺釘孔,輕輕地壓緊。
2)擰緊基準側滑塊座側面的壓緊裝置,使滑塊座基準側面緊貼工作台的側基面。
3)按對角線順序擰緊基準側和非基準側滑塊座上的各個螺釘。 安裝完畢後,檢查其全行程內運行是否輕便、靈活,有無阻滯現象;摩擦阻力在全行程內不應有明顯的變化。
達到上述要求後,檢查工作台的運行直線度、平行度是否符合要求。滾動導軌作為滾動摩擦副的一類,具有摩擦因數小、阻力小、精度高、壽命長、潤滑方便等特點,因此被廣泛應用於精密機床、數控機床、測量機和測量儀器上。滾動導軌副的主要缺點是抗沖擊載荷的能力較差,且滾動導軌副對灰塵屑末等較敏感,應有良好的防護罩。
3.液體靜壓導軌 液體靜壓導軌是將具有一定壓力的油液經節流器輸送到導軌面的油腔,形成承載油膜,將相互接觸的金屬表面隔開,實現液體摩擦。 這種導軌的摩擦因數小,機械效率高;由於導軌面間有一層油膜,吸振性好;導軌面不相互接觸,不會磨損,壽命長,而且在低速下運行也不易產生爬行。但靜壓導軌結構復雜,製造成本較高。靜壓導軌按導軌形式可分為開式和閉式兩種,按供油方式分為恆壓(即定壓)供油和恆流(即定量)供油兩種。
⑵ 數控機床刀架怎樣安裝
刀架安裝操作方法
(一)垂直刀架安裝
(1)拆開刀架上的導軌鑲條和壓板,清洗導軌及加工面,檢查導軌面應完好無銹蝕。
(2)左、右垂直刀架分別吊裝安於橫樑上,在導軌面上抹上潤滑油,刀架移動傳動的齒輪應對正橫梁裝配孔,裝上壓板、鑲條,調整導軌間隙。
(3)裝好垂直刀架升降的底軸,拆除平衡錘的壓緊構件,使平衡錘起配重平衡作用。
(二)側刀架安裝
(1)拆下鑲條、壓板,清洗導軌及其他加工面,檢查無缺陷後抹上潤滑油。
(2)刀架與配重的連接件,如軸承、滑輪(或鏈輪)、輪軸、吊掛鋼索或鏈子等,洗去防護油漆。
(3)在石立校正面F部放上方木,探潔立校導軌面,抹上潤滑油,將側刀架吊乎正,緩緩靠近立校正面導軌,安上鑲條、壓板,初步調好導軌間隙,連接升降機構。
(4)將配重和側刀架連接起來,用手搖操作刀架上升,檢查有無卡阻現象,拆除方木。
⑶ 數控機床滾珠絲杠副怎麼安裝
數控機床的進給系統要獲得較高的傳動剛度,除了加強滾珠絲杠螺母本身的剛度之外,滾珠絲杠正確的安裝及其支承的結構剛度也是不可忽視的因素。螺母座及支承座都應具有足夠的剛度和精度。通常都適當加大和機床結合部件的接觸面積,以提高螺母座的局部剛度和接觸強度,新設計的機床在工藝條件允許時常常把螺母座或支承座與機床本體做成整體來增大剛度。
為了提高支承的軸向剛度,選擇適當的滾動軸承也是十分重要的。國內目前主要採用兩種組合方式。一種是把向心軸承和圓錐軸承組合使用,其結構雖簡單,但軸向剛度不足。另一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合使用,其軸向剛度有了提高,但增大了軸承的摩擦阻力和發熱而且增加了軸承支架的結構尺寸。近年來國內外的軸承生產廠家已生產出一種滾珠絲杠專用軸承,這是一種能夠承受很大軸向力的特殊向心推力球軸承,與一般的向心推力球軸承相比,接觸角增大到60。,增加了滾珠的數目並相應減小滾珠的直徑。這種新結構的軸承比一般軸承的軸向剛度提高了2倍以上,而且使用極為方便,產品成對出售,而且在出廠時已經選配好內外環的厚度,裝配時只要用螺母和端蓋將內環和外環壓緊,就能獲得出廠時已經調整好的預緊力。
滾珠絲杠副是由滾珠、絲杠、螺母等組成的機械元件,是將回轉運動直接轉化為直線運動或將直線運動轉化為回轉運動的理想產品,是對傳統絲杠的進一步發展。滾珠絲杠副因優良的摩擦特性,廣泛應用於工業設備、精密儀器、精密數控機床等機械設備中。滾珠絲杠副作為機床直接驅動執行元件,極大的推動了機床行業的數控化發展。
滾珠絲杠副主要是用來實現數控機床移動部件的進給和准確精確定位,滾珠絲杠副的精度將直接影響數控機床各坐標軸的定位精度。滾珠絲杠副的選用總體應依據機床的載荷和定位精度而定。正確的安裝時有效維護的前提。因此,滾珠絲杠螺母副安裝到機床時,應注意以下幾點:
①絲杠的軸線必須和與之配套導軌的軸線平行,機床的兩端軸承座與螺母必須三點成一線。
②安裝螺母時,盡量靠近支撐軸承。
③安裝支撐軸承時,盡量靠近螺母安裝部位。
④滾珠絲杠安裝到機床時,請不要把螺母從絲杠上卸下來。
如必須卸下來時要使用輔助套,否則卸載時滾珠有可能脫落。螺母卸載時應注意以下幾點:
①輔助套外徑應小於絲杠底徑0.1-0.2mm。
②輔助套在使用中必須靠緊絲杠螺紋軸肩。
③卸裝時,不可用力過大,以免螺母損壞。
④裝入安裝孔時要避免撞擊和偏心。
數控機床在進給過程中產生精度誤差的主要原因有導軌本身的精度和進給系統的剛性。這些可以通過產品的設計和加工得到解決。而對於滾珠絲杠副,雖然在設計選用中考慮到溫升產生的位移變化,導程值預先置為負值並經過精密加工達到較高的精度,但機床在使用過程中滾珠絲杠副的溫升與絲杠副的轉速及周圍環境溫度變化密切相關,即溫升不是一個固定不變的數值,絲杠因溫升產生不確定的熱變形而無法滿足高精度的定位要求,從而影響機床的進給精度。所以在絲杠的安裝上必須考慮採用預拉伸安裝方式,通過對滾珠絲杠進行一個固定值預拉伸量,使導程叨叨理想值,同時絲杠內部產生了一定的拉應力,這樣在機床的使用過程中,絲杠因溫度升高產生的熱應力會與預拉伸產生的拉應力相互抵消,絲杠不產生熱伸長。從而使得滾珠絲杠副在一定的溫升范圍內有很好的精度保持性。
滾珠絲杠副安裝方式通常有以下幾種。
(1)雙推——自由方式,絲杠一端固定,一端自由。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力。這種支承方式用於行程小的短絲杠。
(2)雙推——支承方式,絲杠一端固定,另一端支承。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力;支承端軸承只承受徑向力,而且能作微量的軸向浮動,可以避免或減少絲杠因自重而出現的彎曲。同時絲杠熱變形可以自由地向一端伸長。
(3)雙推——雙推方式,絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時承受軸向力和徑向力,這種支承方式,可以對絲杠施加適當的預拉力,提高絲杠支承剛度,可以部分補償絲杠的熱變形。
(4)採用絲杠固定、螺母旋轉的傳動方式,此時,螺母一邊轉動、一邊沿固定的絲杠作軸向移動:由於絲杠不動,可避免受臨界轉速的限制,避免了細長滾珠絲杠高速運轉時出現的種種問題。螺母慣性小、運動靈活,可實現的轉速高。此種方式可以對絲杠施加較大的預拉力,提高絲杠支承剛度,補償絲杠的熱變形。
機床滾珠絲杠副常用的安裝方式:
滾珠絲杠副常用的安裝方式通常有以下幾種:雙推-自由方式;雙推-支承方式;雙推-雙推方式。
大型卧式加工中心,是具有高性能、高剛性和高精度的機電一體化的高效加工設備,是加工各類高精度傳動箱體零件及其他大型模具的理想加工設備。它的三個坐標方向均採用伺服電機帶動滾動絲杠傳動,三個坐標方向,即X、Y、Z的工作行程較大。由於滾珠絲杠副的結構特點,使主機上三個方向的滾珠絲杠副的安裝變得特別關鍵。
用舊方法安裝滾珠絲杠副存在缺陷:
1、按照傳統的工藝方法,安裝滾珠絲杠副一直沿用芯棒和定位套將兩端支承軸承座及中間絲母座連接在一起校正、用百分表將芯棒軸線與機床導軌找正平行並令芯棒傳動自如輕快的方法。這種安裝方法在三個坐標方向行程較小的小型數控機床和加工中心上應用較方便。由於芯棒與定位套、定位套與兩端支承的軸承孔以及中間的絲母座孔存在著配合間隙,往往使安裝後的支承軸承孔和絲母座孔的同軸度誤差較大,造成絲杠繞度增大、徑向偏置載荷增加、引起絲杠軸系各環節的溫度升高、熱變形變大和傳動扭矩增大等一系列嚴重後果,導致伺服電機超載、過熱,伺服系統報警,影響機床的正常運行。另外,兩端軸承孔與中間絲母座孔的實際差值無法准確測量,從而影響進一步的精確調整。對於三個坐標方向行程較大的數控機床和加工中心,由於所需芯棒多在1500mm以上,加工困難,不易保證精度,因此無法採用芯棒與定位套配合的找正方法進行滾珠絲杠副的安裝。
在生產某型卧式加工中心時,由於機床的三個坐標行程較大,採用傳統工藝方法安裝的過程中,由於兩端軸承孔與中間絲母座孔同軸度超差,造成滾珠絲杠徑向和偏置載荷增加,經常出現伺服電機超載、過熱,伺服系統報警等現象,使機床無法連續運行,同時嚴重影響滾珠絲杠副的使用壽命和傳動精度,縮短了主機的維修周期。
2、利用其他裝配方法,如採用移動滑鞍,縮短絲母座與軸承座的距離,將絲母座與兩端軸承座分別找正的方法,由於需要兩段分別找正,加上檢棒和檢套的配合間隙,實際應用效果也不理想,同樣存在上述問題。
首先,採用整體式專用芯棒將絲母座孔校正,使其與基準導軌的正、側向平行度在0.01/1000以內;把絲母座固定後,採用專業測量夾具實際測量出絲母座孔距基準導軌的正、側向距離;然後,同樣採用整體式專用檢棒將軸承孔與基準導軌的正、側向平行度找正在0.01/1000以內,採用專用測量夾具實際測量出軸承孔距基準導軌的正、側向距離,要求絲母孔與基準導軌正、側向距離一致,允差為0.01;將軸承座固定。這種方法採用整體式專用檢棒,不僅長度短小,而且將芯棒和定位套合二為一,消除了芯棒與定位套之間的配合間隙,可靠保證了軸承孔、絲母座孔與導軌的平行度;通過實際距離的測量,使兩端軸承支承孔與絲母座孔的同軸度也得到了可靠的保證,這樣就降低了滾珠絲杠副的繞度和徑向偏置載荷,提高了絲杠副的安裝精度。
另外,在安裝滾珠絲杠的過程中,必須嚴格控制滾珠絲杠的軸向竄動量,此項技術指標將直接影響滾珠絲桿支撐座進給系統的傳動位置精度。
根據現場實際驗證表明:首先,要將安裝伺服電機端的軸承座內的軸承裝配好,其在滾動絲杠傳動過程中起主要作用,將滾珠絲杠的軸向竄動量控制在0.015~0.02之間;
然後,再將另一端軸承座內的軸承裝配好,使軸向竄動量控制在0.01以內。這樣就能有效保證滾珠絲杠進給系統的剛度和精度。
滾珠絲杠軸的預拉伸也是非常必要的。
為了提高滾珠絲杠進給系統的剛度和精度,給絲杠軸實施預拉伸是非常有效的,但由於絲杠軸的各斷面不同,而溫升值又不易精確設定,所以按有關文獻計算得出的預拉力只能作為參考量。
在生產中常常是把具有負值方向的目標值的絲杠軸進行預拉伸,使機床工作台的定位精度曲線的走向接近水平。
在生產中,通過採用上述新工藝方法裝配的某大型加工中心的三個坐標方向的滾珠絲杠的空載扭矩均明顯降低,空載電流也顯著減小,伺服電機及伺服系統工作正常,未出現三個坐標方向的伺服報警,機床可連續運行72h以上。
上述結果充分說明採用新工藝方法,能有效保證滾珠絲桿副的安裝精度,另外,該方法還不受機床行程大小的限制。機床行程越大,越能突顯其優勢,為大型數控機床和加工中心滾珠絲杠副的安裝提供了一種有效且可靠的方法。
調整滾珠絲杠間隙的方法主要有一下三種方法:
1、墊片調隙式:
通常用螺釘來連接滾珠絲杠兩個螺母的凸緣,並在凸緣間加墊片。調整墊片的厚度使螺母產生軸向位移,以達到消除間隙和產生預拉緊力的目的。這種結構的特點是構造簡單、可靠性好、剛度高以及裝卸方便。但調整費時,並且在工作中不能隨意調整,除非更換厚度不同的墊片。
2、螺紋調隙式:
其中一個螺母的外端有凸緣而另一個螺母的外端沒有凸緣而制有螺紋,它伸出套筒外,並用兩個圓螺母固定著。旋轉圓螺母時,即可消除間隙,並產生預拉緊力,調整好後再用另一個圓螺母把它鎖緊。
3、齒差調隙式:
在兩個螺母的凸緣上各制有圓柱齒輪,兩者齒數相差一個齒,並裝入內齒圈中,內齒圈用螺釘或定位銷固定在套筒上。調整時,先取下兩端的內齒圈,當兩個滾珠螺母相對於套筒同方向轉動相同齒數時,一個滾珠螺母對另一個滾珠螺母產生相對角位移,從而使滾珠螺母對於滾珠絲杠的螺旋滾道相對移動,達到消除間隙並施加預緊力的目的。