直线导轨提高数控机床的运动与定位

文章出处：未知人气：发表时间：2018-11-02 14:13

数控机床工作台(或拖板)的位移是按脉冲当量作为它的最小单位，通常要求能够高速又能以低速形式运动。为了使工作台准确响应数控装置的指令，应采取相应的措施进行处理。

目前，使用的滑动导轨、滚动导轨以及静压导轨在摩擦阻尼特性方面存在差异。对于一般的滑动导轨，启动时的作用力无法克服大值静摩擦力。此时，被传动的工作台并不能够立即运动，作用力只能使一连串的传动元件(如步进电机、齿轮、丝杠及螺母等)导致弹性变形，并储存了能量。当作用力超过静摩擦力时，弹性变形恢复，促使工作台突然向前运动。这时由于静摩擦力变成动摩擦力，其数值就明显减小，使工作台产生加速运动。由于工作台的惯性，它冲过了平衡点而让工作台偏离了给定的位置。因为滚动导轨与静压导轨的静摩擦力较小，并接近于动摩擦力，加上润滑油的作用，摩擦力随速度的增加，从而有效地避免了所谓的“低速爬行”，提高定位精度和运动稳定性。因此，数控机床一般采用滚动导轨和静压导轨。

滚动直线导轨滑块是近年来发展起来的一种新型支撑元件。由标准导轨块组成的滚动导轨，效率高，灵敏度好，使用寿命长，润滑简单，安装拆卸方便。

滚动导轨和静压导轨减少了摩擦力，相应地减少了进给系统所需要的驱动扭矩，并且可以使用较小功率的驱动电动机。在轮廓控制系统中，减小了电机的尺寸和惯性矩，有效地改善了系统的动态特性。

在点位直线与轮廓控制的数控机床上加工零件时，常受到切削力的变化，如果传动装置存在间隙或者刚性不足，过小的摩擦阻力反而是有害的，将会产生振动。针对这种情况，除了提高传动刚度之外，其采用滑动滚动混合导轨，足以改善系统的阻尼特性。在进给系统中使用滚珠丝杠代替滑动丝杠也能够收到同样的效果，目前数控机床几乎都是采用了滚珠丝杠传动。

数控机床的加工精度在很大程度上取决于进给传动链。除了减少传动齿轮和滚珠丝杠的加工误差外，还需要采取无间隙传动副的措施。选择同步带传动代替齿轮传动已成为一种新的趋势。对于滚珠丝杠螺距的误差，通常采用脉冲补偿装置对螺距精度进行补偿。

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