由于存在著機床箱體孔加工、齒輪加工等各種誤差,刀具旋轉(zhuǎn)軸的傳動間隙過大,俗稱曠量大。單螺桿加工機床在加工螺桿時,由于螺旋槽是在刀具旋轉(zhuǎn)和工件旋轉(zhuǎn)的合成作用下完成加工的。在剛切入工件時刀具在旋轉(zhuǎn)的切向方向上受到的走刀抗力較大,刀具在將要切出工件時在螺旋槽的作用下,刀具在旋轉(zhuǎn)的切向方向上受到的走刀抗較小,甚至是受到工件螺旋槽的推力。
檢測傳動間隙過大的方法是將動力輸入軸固定并左右旋轉(zhuǎn)晃動輸出軸,如果是用常規(guī)的傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計制造機床,輸出軸的傳動間隙擺角在十幾度到幾十度。傳動間隙過大造成螺桿的螺旋槽加工表面有明顯的接刀痕,從而影響了螺桿的加工精度。 機床在裝配完成后刀具旋轉(zhuǎn)軸的傳動間隙過大,實際上是齒輪受各種誤差的影響,造成齒輪側(cè)隙的過大。 機床機械傳動中的齒輪加工不管是采用幾級精度的,設(shè)計者考慮到齒輪的制造誤差、箱體中心距加工誤差、溫度變化、潤滑油膜厚度、裝配誤差等因素,機床傳動設(shè)計必須保證齒輪傳動留有一定的側(cè)隙,側(cè)隙的大小決定了齒輪齒厚公差的大小。 單螺桿加工機床的主傳動結(jié)構(gòu)有區(qū)別于其他機床的特殊性。為減小或得到合理的傳動間隙目前單螺桿加工機床常采用以下兩種辦法。
第一種:在輸出軸上安裝抱閘
在刀具旋轉(zhuǎn)輸出軸外圓徑向?qū)ΨQ位置裝有抱閘,抱閘前端頂住刀具旋轉(zhuǎn)輸出軸的外圓,抱閘為彈簧預(yù)緊。抱閘的工作原理是靠抱閘產(chǎn)生的摩擦力來增大輸出軸阻尼,降低軸的旋轉(zhuǎn)靈敏度。
優(yōu)點是:抱閘結(jié)構(gòu)簡單并且不改變原有機床結(jié)構(gòu),這種方法間接地達到了減少傳動間隙的目的,在實際應(yīng)用中有一定的效果。 缺點1:彈簧預(yù)緊的抱閘由于對刀具輸出軸外圓施加了較大徑向力,實際上增大了機床的負載扭距,造成電機功率增大,同時齒輪、軸承磨損加快。 缺點2:彈簧預(yù)緊的抱閘由于對刀具輸出軸外圓施加了較大徑向力可能對刀具輸出軸的幾何精度造成負面影響。
第二種:雙齒輪傳動
把主傳動中所有主動齒輪的齒寬增加1/3~1/2。把所有被動齒輪做成兩層結(jié)構(gòu),一層齒輪是原有齒輪,另一層是用來減少傳動間隙的齒輪,它的齒寬約是原有齒輪齒寬的1/3~1/2。用數(shù)個螺釘將兩個齒輪毛坯安裝在一起并擰死在再制齒。 制齒后將齒輪裝在機床傳動軸上,松開齒輪固定螺釘,將約1/3~1/2齒寬的齒輪朝著該齒輪旋轉(zhuǎn)運動相反的方向轉(zhuǎn)動齒輪,轉(zhuǎn)動角度的大小以齒輪長期工作、最大溫升時齒輪側(cè)隙大于零。
雙齒輪傳動的工作原理是用雙齒輪中較寬的齒輪傳遞動力,較窄的齒輪起到減少傳動間隙的作用。沿著軸心線看調(diào)整后的兩層齒輪的齒形有微量錯位。
結(jié)構(gòu)優(yōu)點:根據(jù)齒輪的實際制造誤差、箱體中心距實際加工誤差、等因素,調(diào)整齒輪的傳動間隙使之在一個合理的范圍之內(nèi),與抱閘結(jié)構(gòu)相比更合理、適用。 結(jié)構(gòu)缺點:由于齒輪齒寬增加,傳動軸的軸向尺寸加大,并且箱體上還要留有齒輪調(diào)整用的窗口,這種方法只適用于新設(shè)計的機床并且增加了機床的制造成本。
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