數(shù)控剪板機(jī)的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)承擔(dān)了數(shù)控剪板機(jī)多個(gè)坐標(biāo)軸的定位及切削進(jìn)給,剪板機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度、系統(tǒng)響應(yīng)的靈敏度、系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性這三項(xiàng)特性決定了被加工件的加工精度的好壞。
為了保證數(shù)控剪板機(jī)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的定位精度和動(dòng)態(tài)性能,對(duì)數(shù)控剪板機(jī)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求主要有如下 5 個(gè)方面:
1)系統(tǒng)零部件的低慣量的要求。數(shù)控剪板機(jī)的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)由于經(jīng)常加速啟動(dòng)、突然停止或者瞬時(shí)的反向加速運(yùn)動(dòng),若機(jī)械傳動(dòng)裝置慣量大,就會(huì)影響系統(tǒng)反應(yīng)的時(shí)效性。因此進(jìn)給系統(tǒng)零件剛性在滿足系統(tǒng)受力工況時(shí),應(yīng)減小運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量及尺寸。
2)系統(tǒng)零件結(jié)合面之間的低摩擦阻力要求。數(shù)控剪板機(jī)的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)要求系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、運(yùn)動(dòng)定位精度高、系統(tǒng)快速響應(yīng)快,為滿足這些特性必須減小運(yùn)動(dòng)件之間的結(jié)合面之間的摩擦阻力。所以導(dǎo)軌一般采用具有較小摩擦因數(shù)的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副、靜壓導(dǎo)軌。
3)系統(tǒng)零部件的高剛度要求。數(shù)控剪板機(jī)的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的高剛度主要取決于傳動(dòng)部件的高剛度,例如齒輪齒條傳動(dòng)中的減速箱的高剛度,絲杠絲母?jìng)鲃?dòng)中的絲母副預(yù)緊的高剛度。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度不足會(huì)導(dǎo)致工作臺(tái)產(chǎn)生爬行現(xiàn)象,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的傳動(dòng)精度差。所以說(shuō)提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛性是提高系統(tǒng)精度的有效途徑。
4)系統(tǒng)的高諧振性要求。為了提高進(jìn)給系統(tǒng)的抗振性,應(yīng)使進(jìn)給系統(tǒng)中的機(jī)械零部件具有較高的固有頻率,進(jìn)給系統(tǒng)要求進(jìn)給傳動(dòng)的固有頻率應(yīng)高于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率的 2~3 倍。
5)消除傳動(dòng)間隙。進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)間隙一般指
反向間隙,及反向死區(qū)誤差,它存在于整個(gè)傳動(dòng)鏈的各傳動(dòng)副中,直接影響數(shù)控剪板機(jī)的加工精度。傳動(dòng)間隙主要來(lái)自傳動(dòng)齒輪副、蝸桿副、聯(lián)軸器、螺旋副及支撐部件之間,應(yīng)施加預(yù)緊力和采取消除間隙結(jié)構(gòu)的措施,盡量消除傳動(dòng)間隙,減小反向死區(qū)誤差。設(shè)計(jì)中可采用消除間隙的聯(lián)軸節(jié)及有消除措施的傳動(dòng)副等方法。
新型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
1)主運(yùn)動(dòng)。此傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用在剪板機(jī)的主軸箱上下豎直的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶輪帶動(dòng)同步齒形帶驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲母和主軸箱豎直上下運(yùn)動(dòng)。
2)同步帶與同步帶輪。同步帶與同步帶輪的齒形選用 HTD 型,此同步帶的特點(diǎn)是傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大并且傳動(dòng)無(wú)間隙。同步帶輪的選擇在滿足傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩與剛性時(shí)帶輪的直徑的選擇盡量小,保證傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的低慣量。
3)絲杠絲母副。 絲杠的上下兩端用絲杠專(zhuān)用的絲杠軸承支撐并且固定在具有足夠剛性的軸承座上,同時(shí)軸承座固定在剪板機(jī)立柱上。絲杠的長(zhǎng)度在滿足主軸箱的行程時(shí)要盡量短,保證傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的低慣量。
4)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)保護(hù)。在絲杠的上端安裝一個(gè)電磁離合器,此電磁離合器在得電時(shí)松開(kāi),失電時(shí)夾緊,以防止主軸箱在主機(jī)失電的狀態(tài)下滑落,保證了機(jī)構(gòu)的安全。
5)主軸箱與立柱間。主軸箱用直線導(dǎo)軌副安裝在立柱上以保證主軸箱與立柱間的聯(lián)接剛性,同時(shí)直線導(dǎo)軌與導(dǎo)軌滑塊間是滾動(dòng)摩擦具有較低的摩擦因數(shù),保證了進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的低摩擦阻力的要求。