數控折彎機減少運動(dòng)件的摩擦和消除傳動(dòng)間隙的措施
數控折彎機減少運動(dòng)件的摩擦和消除傳動(dòng)間隙的措施
數控折彎機的運動(dòng)精度和定位精度不僅受到機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(dòng)件的摩擦特性有關(guān)。
數控折彎機工作臺(或拖板)的位移量是以脈沖當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(dòng)。為了使工作臺能對數控裝置的指令作出準確的響應,就必須采取相應的措施。
目前使用的滑動(dòng)導軌、滾動(dòng)導軌和靜壓導軌在摩擦阻尼特性方面存在著(zhù)明顯的差別。如果啟動(dòng)時(shí)作用力克服不了數值較大的靜摩擦力,這時(shí)被傳動(dòng)的工作臺并不能立即運動(dòng),作用力只能使一連串的傳動(dòng)元件(如步進(jìn)電機、齒輪、絲杠及螺母等)產(chǎn)生彈性變形,并儲存了能量。當作用力超過(guò)靜摩擦力時(shí),彈性變形恢復,使工作臺突然向前運動(dòng)。這時(shí)由靜摩擦力變?yōu)閯?dòng)摩擦力,其數值就明顯減小,使工作臺產(chǎn)生加速運動(dòng)。由于工作臺的慣性,使它沖過(guò)了平衡點(diǎn)而使工作臺偏離了給定的位置。由于滾動(dòng)導軌和靜壓導軌的靜摩擦力較小,而且很接近于動(dòng)摩擦力,加上潤滑油的作用,使它們的摩擦力隨著(zhù)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(dòng)平穩性。因此數控折彎機普遍采用滾動(dòng)導軌和靜壓導軌。
滾動(dòng)導軌塊是近三十年發(fā)展起來(lái)的新型支承元件。由標準導軌塊構成的滾動(dòng)導軌效率高、靈敏性好、壽命長(cháng)、潤滑簡(jiǎn)單及裝拆方便等優(yōu)點(diǎn),因此廣泛應用于數控折彎機及其他機械。
由于滾動(dòng)導軌和靜壓導軌降低了摩擦力,相應地減小了進(jìn)給系統所需要的驅動(dòng)扭矩,因此可以使用較小功率的驅動(dòng)電動(dòng)機。在輪廓控制系統中,由于減小了電動(dòng)機尺寸和慣性矩,這就顯著(zhù)地改善了系統的動(dòng)態(tài)特性。
在數控折彎機上加工零件時(shí),它經(jīng)常受到變化的切削力,如果傳動(dòng)裝置有間隙或剛性不足,則過(guò)小的摩擦阻力反而是有害的,因為它將會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)。針對這一情況,除了提高傳動(dòng)剛度之外,還可以采用滑動(dòng)—滾動(dòng)混合導軌,以改善系統的阻尼特性。
除了滾動(dòng)導軌和靜壓導軌以外,近二十多年來(lái)廣泛采用了由聚四氟乙烯制成的貼塑導軌,它具有更為良好的摩擦特性、耐磨性和吸振作用。
在進(jìn)給系統中用滾珠絲杠代替滑動(dòng)絲杠也可以收到同樣的效果,目前數控折彎機幾乎無(wú)一例外地采用了滾珠絲杠傳動(dòng)。
數控折彎機(尤其是開(kāi)環(huán)系統的數控折彎機)的加工精度在很大程度上取決于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的精度。除了減少傳動(dòng)齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外,另一個(gè)重要措施是采用無(wú)間隙傳動(dòng)副,用同步帶傳動(dòng)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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