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2025-09-29
数控机床的滚珠丝杠副与伺服电动机通过联轴器的连接,实现进给传动副的耦合,从而带动工作台移动。根据联轴器对各相对位移有无补偿能力,可将联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器两类。其中,刚性联轴器又可分为套筒联轴器、凸缘联轴器、夹壳联轴器和紧箍夹壳联轴器4种;挠性联轴器根据有无弹性元件及所使用的弹性元件材料,又可分为无弹性元件挠性联轴器、非金属弹性元件挠性联轴器和金属弹性元件挠性联轴器3种。
数控机床广泛采用无键锥形环弹性联轴器(见图5-69),联轴套6与丝杠轴1、电动机轴5之间用内、外锥形环4(经相互配研接触良好的一对弹性锥形胀套)连接。当螺钉2通过压圈3压紧锥形环4时,内锥环的内孔缩小、外锥环的外圈胀大,以产生弹性变形,从而消除配合间隙;同时被连接轴与内锥环、内锥环与外锥环、外锥环与联轴器的结合面上产生很大的接触压力,依靠该接触压力产生足够大的摩擦力,再由柔性弹簧片7传递转矩。两端联轴套6的位置误差(同轴度和垂直度误差)可由柔性弹簧片7的变形抵消。
图5-68 MJ-50型数控车床X轴的同步带进给传动结构
1—滑板 2、7、11—螺母 3—前支承 4—轴承座 5、8—缓冲块 6—滚珠丝杠副 9—后支承 10、14—同步带轮 12—同步带 13—键 15—伺服电动机 16—脉冲编码器 17、18、19、23、24、25—镶条 20—螺钉 21—刀架 22—导轨护板 26、27—限位开关及撞块(https://www.chuimin.cn)
因数控机床进给速度较快(快进/快退时≥20m/min)、加工过程中正反转频繁切换,故联轴器所承受的瞬间冲击较大,久而久之出现联轴器松动和扭转变形等故障。实际加工时,虽然各方向的运动和编码器的反馈正常且CNC系统无报警,但是运动值却始终无法与指令值相符合,加工误差值也越来越大,甚至造成工件的报废。此情况发生时,可拧紧联轴器两端的螺钉看是否能消除松动;若不能,可将锥环切开一条缝再次紧固,看是否能消除松动,否则更换新联轴器。
图5-69 无键锥形环弹性联轴器
1—滚珠丝杠轴 2—螺钉 3—压圈 4—锥形环 5—电动机轴 6—联轴套 7—柔性弹簧片
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