导轨副是数控车床的重要部件之一,在很大程度上决定数控机床的刚度、精度和精度保持性。数控车床的导轨必需具有较高的导向精度、高刚度、高耐磨性,机床在高速进给时不振动、低速进给时不爬行等特性。目前数控车床使用的导轨主要有塑料滑动导轨、滚动导轨和静压导轨三种。 数控车床所使用的滑动导轨材料为铸铁对塑料或镶钢对塑料滑动导轨。导轨塑料常用聚四氟乙烯导轨软带和环氧型耐磨导轨涂层两类。 关于直线滚动导轨,它的安装形式可以水平、竖直或倾斜,可以两根或多根平行安装,也可以把两根或多根短导轨接长,以适应各种行程和用途的需要。采用直线滚动导轨副,可以简化机床导轨部分的设计、制造和装配工作。滚动导轨副安装基面的精度要求不太高,通常只要精铣或精刨。由于直线滚动导轨对误差有均化作用,安装基面的误差不会完全反映到滑座的运动上来;通常滑座的运动误差约为基面误差的1/3。导轨和滑块座与侧基面靠上定位台阶后,应先从另一面顶紧然后再固定。 导轨安装步骤: 1.将导轨基准面紧靠机床装配表面的侧基面,对准螺孔,将导轨轻轻地用螺栓予以固定; 2.上紧导轨侧面的顶紧装置,使导轨基准侧面紧紧靠贴床身的侧面; 3.按规定参考值,用力矩扳手拧紧导轨的安装螺钉;从中间开始按交叉顺序向两端拧紧。 滑块座安装步骤如下: 1.将工作台置于滑块座的平面上,并对准安装螺钉孔,轻轻地压紧; 2.拧紧基准侧滑块座侧面的压紧装置,使滑块座基准侧面紧紧靠贴工作台的侧基面; 3.按对角线顺序拧紧基准侧和非基准侧滑块座上各个螺钉。 安装完毕后,检查其全行程内运行是否轻便、灵活,有无打顿、阻滞现象;摩擦阻力在全行程内不应有明显的变化。达到上述要求后,检查工作台的运行直线度、平行度是否符合要求。
数控车床振荡的原因
数控系统的振荡现象已成为数控全闭环系统的共同性问题。系统振荡时会造成机床产生爬行与振动故障,尤其在卧式带立柱的轴和旋转数控工作台轴其系统出现振荡的频率较高。该问题已成为影响数控车床正常使用的重要因素之一。 数控车床产生振荡的原因: 数控车床的振荡故障通常发生在机械部分和进给伺服系统。产生振荡的原因有很多,陈了机械方面存在不可消除的传动间隙、弹性变形、摩擦阻力等诸多因素外,伺服系统的有关参数的影响也是重要的一方面。伺服系统有交流和直流之分。大部分数控机床采用的是全闭环方式,引起伺服系统振动的原因大致有四种情况: 位置环不良又引起输出电压不稳; 速度环不良引起的振动; 伺服系统可调太大引起电压输出失真; 传动机械装如丝杠间隙太大。这些控制环的输出参数失真或机械传动装置间隙太大都是引起振动的主要因素。它们都可以通过伺服控制系统进行参数优化。
数控车床的进给传动系统常用伺服进给系统来工作。伺服进给系统的作用是根据数控系统传来的指令消息,进行放大以后控制执行部件的运动,不仅控制进给运动的速度,而且还要控制刀具相对于工件的移动位置和轨迹。一个典型的数控车床闭环控制的进给系统,通常由位置比较,放大部件,驱动单元,机械进给传动机构和检测反馈元件等几部分组成。其中,数控车床的机械进给传动机构是指将伺服电动机的旋转运动变为工作台或刀架直线进给运动的整个机械传动链,主要包括减速装置,丝杆螺母副,导向部件及其支承件等。 为确保数控车床进给系统的传动精度,系统的稳定性和动态响应特性,对进给机构提出了无间隙,低摩擦,低惯量,高刚度,高谐振率以及有适宜阻尼比等要求。为达到这些要求,主要采取如下措施:尽量采用低摩擦的传动,如采用静压导轨,滚动导轨和滚珠丝杆等,以减少摩擦力。采用传动比,以提高机床分辨率,使工作台尽可能大地加速,以达到跟踪指令,使系统折算到驱动轴上的传动惯量尽量小。缩短传动链以及用预紧的办法提高传动系统的刚度,如采用电动机直接驱动丝杆,应有预加负载的滚动导轨和滚动丝杆副,丝杆支承设计成两端向固定的,并可用预拉伸的结构等办法来提高传动系统的刚度。 数控车床进给机构是伺服系统中的一个重要环节,除了具有较高的定位精度之外,还应具有良好的动态响应特性,系统跟踪指令信号的响应要快,稳定性要好。尽量消除传动间隙,减少反向死区误差,如采用消除间隙的联轴器,采用有消除间隙措施的传动副等。