进给传动部件结构及常见故障分析

进给传动部件是伺服进给系统的主要组成部分，主要由传动机构、运动变换机构、导向机构、执行件组成，是实现成形加工运动所需的运动及动力的执行机构。由于数控机床的进给运动是数字控制的直接对象，被加工工件的最终位置精度和轮廓精度都与进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性有关。

为了确保数控机床进给传动系统的传动精度和工作平稳性，在设计机械传动装置时，应注意以下要求：

①提高传动精度和刚度。数控机床本身的精度，尤其是进给传动装置的传动精度和定位精度，对零件的加工精度起着关键性的作用，是数控机床的特征指标。因此，首先要保证各个传动件的加工精度，尤其是提高滚珠丝杠螺母副（直线进给系统）、蜗杆副（圆周进给系统）的传动精度。另外，在进给传动链中加入减速齿轮以减小脉冲当量（即伺服系统接收一个指令脉冲驱动工作台移动的距离），从系统设计的角度分析，也可以提高传动精度；通过预紧传动滚珠丝杠，消除齿轮、蜗轮等传动件的间隙等办法，来提高传动精度和刚度。

②减少各运动零件的惯量。传动件的惯量对进给传动系统的启动和制动特性都有影响，尤其是高速运转的零件，其惯量的影响更大。在满足传动强度和刚度的前提下，尽可能减小执行部件的质量，减小旋转零件的直径和质量，以减少运动部件的惯量。

③减少运动件的摩擦阻力。机械传动结构的摩擦阻力主要来自丝杠螺母副和导轨。在数控机床进给传动系统中，为了减小摩擦阻力，消除低速进给爬行现象，提高整个伺服进给系统稳定性，广泛采用滚珠丝杠、滚动导轨、塑料导轨和静压导轨等。

④响应速度快。所谓快速响应特性，是指进给传动系统对输入指令信号的响应速度及瞬态过程结束的迅速程度。快速响应是伺服进给系统的动态性能，反映了系统的跟踪精度。(www.xing528.com)

工件加工过程中，工作台应能在规定的速度范围内灵敏而精确地跟踪指令，在运行时不出现丢步和多步现象。进给传动系统响应速度的大小不仅影响到机床的加工效率，而且影响加工精度。设计中，应使机床工作台及传动机构的刚度、间隙、摩擦以及转动惯量尽可能达到最佳值，以提高伺服进给系统的快速响应特性。

⑤较强的过载能力。由于电动机频繁换向，且加减速度很快，电动机可能在过载条件下工作，这就要求电动机有较强的过载能力，一般要求在数分钟内过载4～6倍而不损坏。

⑥稳定性好，寿命长。稳定性是伺服进给传动系统能够正常工作的最基本条件，特别是在低速进给情况下不产生爬行，并能适应外加负载的变化而不发生共振。稳定性与系统的惯性、刚度、阻尼及增益等都有关系。适当选择各项参数，并能达到最佳的工作性能，是伺服进给系统设计的目标。

所谓伺服进给传动系统的寿命，主要指其保持数控机床传动精度和定位精度的时间长短，即各传动部件保持其原来制造精度的能力。因此，应合理选择各传动部件的材料、热处理方法及加工工艺，并采用适当的润滑方式和防护措施，以延长其寿命。

⑦使用维护方便。数控机床属于高精度自动控制机床，主要用于单件、中小批量、高精度及复杂的生产加工。数控机床的开机率较高，因而进给传动系统的结构设计应便于维护和保养，最大限度地减少维修工作量，以提高机床的利用率。