滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)鏈,其裝配形式和精度決定了數(shù)控機(jī)床的定位精度,也影響著進(jìn)給軸插補(bǔ)運(yùn)行的平穩(wěn)性。滾珠絲杠副安裝形式及受力控機(jī)床進(jìn)給軸常見的絲杠支撐有如下幾種形式:
1、一端固定——一端自由 絲杠一端固定,另一端自由:固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力,這種支承方式用于行程小的短絲杠或者用于全閉環(huán)的機(jī)床,因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的機(jī)械定位精度是不可靠的,特別是對(duì)于長(zhǎng)徑比大的絲杠,熱變性是很明顯的,1.5m長(zhǎng)的絲杠在冷、熱不同環(huán)境下變化0.05~0.10mm是很正常的,但是由于它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝調(diào)試方便,許多機(jī)床仍然采用這種結(jié)構(gòu),但是必須加裝光柵,采用全閉環(huán)反饋。
2、一端固定——另一端支承 絲杠一端固定,另一端支承:固定端同時(shí)承受軸向力和徑向力;支承端只承受徑向力,而且能作微量的軸向浮動(dòng),可以減少或避免因絲杠自重而出現(xiàn)的彎曲,同時(shí)絲杠熱變形可以自由的向一端伸長(zhǎng)。這種結(jié)構(gòu)使用廣泛,目前國(guó)內(nèi)中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結(jié)構(gòu)。
3、兩端固定 絲杠兩端均固定:固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力,這種支承方式,可以對(duì)絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力,提高絲杠支承剛度,可以部分補(bǔ)償絲杠的熱變形。 對(duì)于大型機(jī)床、重型機(jī)床以及鏜銑床常采用此種方案。但這種絲杠的調(diào)整比較繁瑣,如果兩端的預(yù)緊力過大,將會(huì)導(dǎo)致絲杠終的行程比設(shè)計(jì)行程要長(zhǎng),螺距也要比設(shè)計(jì)螺距大,如果兩端鎖母的預(yù)緊力不夠,會(huì)導(dǎo)致相反的結(jié)果,并容易引起機(jī)床震動(dòng),精度降低,所以這類絲杠在拆裝時(shí)一定要按照原廠商說(shuō)明書調(diào)整,或借助儀器調(diào)整。
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由于該空心滾珠絲杠系統(tǒng)的熱變形較大,因此可以從以下三個(gè)方面采取措施來(lái)改善其熱態(tài)特性:
(1) 減少滾珠絲杠系統(tǒng)的發(fā)熱量??梢圆捎梅墙佑|式軸承或低摩擦陶瓷球軸承; 合理調(diào)節(jié)滾珠絲杠副和軸承的預(yù)緊力; 選定并補(bǔ)充適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑,在高速條件下建議使用基油動(dòng)態(tài)粘度較低的潤(rùn)滑劑;改進(jìn)滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu),包括增加螺紋頭數(shù)、減小滾珠直徑,采用陶瓷滾珠或空心結(jié)構(gòu)鋼球滾珠,改善滾道表面粗糙度、表面形狀誤差等。
(2) 增強(qiáng)滾珠絲杠系統(tǒng)的散熱。對(duì)空心滾珠絲杠副進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)冷卻; 對(duì)滾珠絲杠副螺母套筒和支承軸承進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)冷卻; 對(duì)空心滾珠絲杠系統(tǒng)外圍進(jìn)行噴射冷卻或噴霧狀制冷劑進(jìn)行冷卻等等。
(3) 對(duì)滾珠絲杠系統(tǒng)進(jìn)行熱誤差補(bǔ)償。測(cè)量空心滾珠絲杠系統(tǒng)產(chǎn)生的熱誤差,然后根據(jù)己經(jīng)建立的誤差補(bǔ)償模型進(jìn)行誤差補(bǔ)償計(jì)算,將計(jì)算的結(jié)果反饋給數(shù)控系統(tǒng),使控制器發(fā)出相應(yīng)控制指令以補(bǔ)償相應(yīng)的熱誤差。
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常用的滾珠絲杠加工技術(shù)方法主要可分為有屑加工(切削成形)和無(wú)屑加工(塑性加工)兩大類,那我們應(yīng)該具體怎樣判斷滾珠絲杠加工方式的優(yōu)劣呢?東莞市萬(wàn)福五金制品有限公司來(lái)給大家說(shuō)說(shuō)。
首先使用傳統(tǒng)的切削加工方法,由于金屬纖維發(fā)生撕裂,表面質(zhì)量不高,一般需增加磨削工序,無(wú)屑加工采用塑性成形方法,表面產(chǎn)生冷作硬化,表面粗糙度能達(dá)到Rao.4-0.8,工件的強(qiáng)度、硬度、抗彎扭程度均提高。
使用無(wú)屑加工不僅能夠使產(chǎn)品性能提高,生產(chǎn)效率也能夠提高,一般生產(chǎn)效率能提高8-30倍以上,加工精度可提高1-2級(jí),材料消耗減少10%-30%,為了能夠更好的提高滾珠絲杠的加工質(zhì)量與加工精度,選擇無(wú)屑加工的技術(shù)方式定能帶來(lái)更多的生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益。
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