滾珠絲杠副作為數(shù)控機床的進給傳動鏈,其裝配形式和精度決定了數(shù)控機床的定位精度,也影響著進給軸插補運行的平穩(wěn)性。滾珠絲杠副安裝形式及受力控機床進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)的機床,因為這種結構的機械定位精度是不可靠的,特別是對于長徑比大的絲杠,熱變性是很明顯的,1.5m長的絲杠在冷、熱不同環(huán)境下變化0.05~0.10mm是很正常的,但是由于它的結構簡單,安裝調(diào)試方便,許多機床仍然采用這種結構,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,可以減少或避免因絲杠自重而出現(xiàn)的彎曲,同時絲杠熱變形可以自由的向一端伸長。這種結構使用廣泛,目前國內(nèi)中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結構。
3、兩端固定 絲杠兩端均固定:固定端軸承都可以同時承受軸向力,這種支承方式,可以對絲杠施加適當?shù)念A緊力,提高絲杠支承剛度,可以部分補償絲杠的熱變形。 對于大型機床、重型機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,如果兩端的預緊力過大,將會導致絲杠終的行程比設計行程要長,螺距也要比設計螺距大,如果兩端鎖母的預緊力不夠,會導致相反的結果,并容易引起機床震動,精度降低,所以這類絲杠在拆裝時一定要按照原廠商說明書調(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方面采取措施來改善其熱態(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緊力; 選定并補充適當?shù)臐櫥瑒诟咚贄l件下建議使用基油動態(tài)粘度較低的潤滑劑;改進滾珠絲杠副的結構,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構鋼球滾珠,改善滾道表面粗糙度、表面形狀誤差等。
(2) 增強滾珠絲杠系統(tǒng)的散熱。對空心滾珠絲杠副進行強制循環(huán)冷卻; 對滾珠絲杠副螺母套筒和支承軸承進行強制循環(huán)冷卻; 對空心滾珠絲杠系統(tǒng)外圍進行噴射冷卻或噴霧狀制冷劑進行冷卻等等。
(3) 對滾珠絲杠系統(tǒng)進行熱誤差補償。測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)建立的誤差補償模型進行誤差補償計算,將計算的結果反饋給數(shù)控系統(tǒng),使控制器發(fā)出相應控制指令以補償相應的熱誤差。
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常用的滾珠絲杠加工技術方法主要可分為有屑加工(切削成形)和無屑加工(塑性加工)兩大類,那我們應該具體怎樣判斷滾珠絲杠加工方式的優(yōu)劣呢?東莞市萬福五金制品有限公司來給大家說說。
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,表面粗糙度能達到Rao.4-0.8,工件的強度、硬度、抗彎扭程度均提高。
使用無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,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,選擇無屑加工的技術方式定能帶來更多的生產(chǎn)及經(jīng)濟效益。
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