1前言

微進給機構(gòu)是精密機械和儀器中常用的一種機構(gòu)。許多微進給機構(gòu)使用傳統(tǒng)的剛性機械傳動，但現(xiàn)在非剛性機械傳動已經(jīng)發(fā)展到取代原來的剛性機械傳動，并得到了很好的應(yīng)用。

2問問題

重慶某精密機械廠接到一家光學(xué)儀器廠的生產(chǎn)訂單，要求制造兩臺非標(biāo)精密車床。主要制造難點是該車床水平進給手輪的刻度盤分為100個方塊，每個方塊的水平進給量≤ 0.001mm。

根據(jù)訂貨方的要求，這臺精密車床的水平進給手輪每轉(zhuǎn)一次，進給量最多0.1mm。如果采用傳統(tǒng)的螺母和齒輪傳動系統(tǒng)，就可以滿足要求。但這種設(shè)計的一個主要缺點是齒輪傳動系統(tǒng)之間有間隙，手輪反轉(zhuǎn)時的進給量無法保證；其次，這種設(shè)計占用空間太大，成本太高。因此，應(yīng)采用其他更好的設(shè)計方案。

3個解決方案

當(dāng)作者了解到這些信息后，他向這家精密機械廠的技術(shù)人員提出了一個新的解決方案，這個方案得到了批準(zhǔn)。

該方案采用基于液壓原理的微進給機構(gòu)，仍然使用絲杠螺母，結(jié)構(gòu)對稱?；钊耐鈭A與座的內(nèi)孔間隙配合，活塞的內(nèi)孔與活動銷的外圓間隙配合，活塞的內(nèi)螺孔與螺桿間隙配合，座的內(nèi)孔填充鈣基潤滑脂，左右兩端的螺釘為右旋螺紋。左邊的活塞導(dǎo)桿除了導(dǎo)向外，還與刀架相連，用于推動車刀進給和輕微退刀。

其工作原理如下。

設(shè)螺距(導(dǎo)程)為T，活動銷的有效截面積為A1，活塞的有效截面積為A2。

在視圖A-A中，如果逆時針轉(zhuǎn)動手輪，由于閥座內(nèi)孔中的鈣基潤滑脂是不可壓縮的(體積不變)，左活動銷相對于活塞向左移動T，活塞必然向右移動T′?？梢苿愉N向左絕對位移是x = t-t’。因此，鈣基潤滑脂的體積減少A1x，增加A2T’。根據(jù)鈣基潤滑脂體積不變的原理，有A1x = A1(t-t′)= A2T′。此時，右邊的活塞也將t '向右移動?；顒愉N相對于活塞向左移動t，向左移動的絕對量為t-t′= x，因此，此時座椅內(nèi)孔的體積減少量為v1 = a2t′，增加量為v2 = a1(TT′)，這樣就可以得到v1 = v2。所以，這個時候，座體的右腔就不會出現(xiàn)真空，也不會爆裂。此時，鈣基潤滑脂仍處于正常的連續(xù)加注狀態(tài)。

兩側(cè)的活塞同時向右移動T’。如果手輪反方向旋轉(zhuǎn)，左右活塞同時向左移動T′，t″,可以得到:T′= A1T/(A1+A2)。如果A1 < < A2，那么T' < < T，活塞將輕微移動。

在這臺車床上，取活銷直徑D1 = 20mm，活塞直徑D2 = d1=20mm，導(dǎo)桿直徑D3 = 12mm，螺紋M16，導(dǎo)程T = 2mm，則A1 = π D12/4 = π 202/4 = 100π，A2 =πD22/4-πD12/4-πD32/T ' = a1t/(A1+A2)= 100π×2/(100π+3464π)≈0.057(1即手輪每轉(zhuǎn)動一次，活塞(刀具)移動0.057 mm，如果手輪只轉(zhuǎn)動1/100圈(即1格)，活塞(刀具)只會移動0.00057mm，因此其精度可以滿足訂貨方的要求。