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滾珠絲杠副高速化的技術對策
2019.11.01

滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機床進給驅動系統(tǒng)的主要功能部件。隨著數(shù)控機床向高速化方向發(fā)展,對機床的進給速度提出了更高的要求。雖然目前人們?yōu)榱藢崿F(xiàn)高速進給探索研究出直線電動機、并聯(lián)虛擬軸機床,但由于它們成本高以及技術不是很完善等問題,還沒能被廣泛接受。因而高速滾珠絲杠螺母副傳動系統(tǒng)在高速進給驅動系統(tǒng)中仍然占主導地位。因此,有必要對實現(xiàn)絲杠螺母副高速化的方法及相關問題進行研究。


1.高速的實現(xiàn)方法

(1)加大導程和螺紋頭數(shù) 這就是我們常說的大導程滾珠絲杠副,先前的觀點是因導程增大不利于提高導程精度,而且進給系統(tǒng)的靜剛度迅速下降,所以只適用于對定位精度要求不高的快速驅動場合。


(2)增加絲杠的旋轉速度,增加電動機的旋轉速度可以提高進給速度,但是由于絲杠本身的固有頻率,因而存在臨界速度的限制。

(3)絲杠固定,螺母驅動螺母一邊轉動一邊沿固定的絲杠作軸向移動,沒有了作為轉速上限的回轉絲杠的彎曲臨界轉速。但是彎曲固有頻率在固定絲杠的情況下也必須加以考慮

(4)絲杠和螺母同時驅動。


2. 高速化引發(fā)問題的解決 對于高速機床來說,在滿足高速度的前提下,還要保證高精度,片面地要求高速度是沒有意義的。滾珠絲杠進給系統(tǒng)在高速下長時間運行都會導致滾珠絲杠溫度的上升,隨之勢必產生滾珠絲杠的軸向熱位移,直接導致機床進給軸的定位精度下降。為此,需要采取一定的措施來抑制熱位移,改善機床進給軸的定位精度,從而提高機床的工作精度。


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