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滾珠絲杠
精密高速滾珠絲杠需要考慮的一些問(wèn)題
1.線性伺服進(jìn)給系統(tǒng)的高速化是一個(gè)系統(tǒng)工程,系統(tǒng)中每個(gè)環(huán)節(jié)都要滿足高速傳動(dòng)的要求。
2.滾珠絲杠副進(jìn)給系統(tǒng)的zui大加工速度與系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成反比,為了提高加速度,應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有限元分析及CAD優(yōu)化設(shè)計(jì),在滿足動(dòng)、靜剛度的前提下,減少零件數(shù)量、優(yōu)化零件參數(shù)并使其高強(qiáng)度、輕量化。
3.要同時(shí)選用與精密滾珠絲杠副匹配的高速滾動(dòng)直線導(dǎo)軌。絲桿螺母座的接觸一定要與裝配在同一平面(可用鏟刮使其接觸面點(diǎn)分析均勻與導(dǎo)軌平行)2。例如日本THK公司的SHS四方等載荷系列,SNR、SNS高剛度重載荷系列,SSR超高速系列,其線速度可達(dá)200m/min以上。德國(guó)INA公司的腰鼓形滾柱直線導(dǎo)軌還可按用戶要求配置“RUDS”阻尼滑座,使振幅降至原來(lái)的1/30,噪聲明顯下降,滿足高速、、重切削的要求。
4.要十分重視精密高速滾珠絲杠副在機(jī)床上的安裝精度,它對(duì)提高臨界轉(zhuǎn)速Nc、定位精度,改善高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的平穩(wěn)性,減小噪聲等都起著不可忽視的作用。潤(rùn)滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi),而潤(rùn)滑油則經(jīng)過(guò)殼體上油孔注入螺母的空間內(nèi)。絲杠兩端采用預(yù)拉伸高剛度支承結(jié)構(gòu),要嚴(yán)格保證絲杠兩端支承與滾珠螺母的中心“三點(diǎn)同軸”。應(yīng)選用滾珠絲杠專用的高剛度推力角接觸軸承。
5.充分利用滾珠絲杠副的“同步性”特征,在高速加工中心中成對(duì)安裝高速精密滾珠絲杠副,是提高伺服進(jìn)給系統(tǒng)在高速時(shí)的穩(wěn)定性,改善動(dòng)態(tài)特性的有效措施。5級(jí)和6級(jí)用作高精度的傳動(dòng)絲杠,如用于坐標(biāo)鏜床、齒輪磨床、不帶校正裝置的分度機(jī)構(gòu)和測(cè)量?jī)x器。例如日本牧野銑床制作所的A55E型的臥式高速加工中心和新瀉鐵工的SPN50-H0型臥式高速加工中心以及豐田工機(jī)的EV33立式高速加工中心等都采用了雙電動(dòng)機(jī)雙絲杠的驅(qū)動(dòng)方式。
6.要在伺服進(jìn)給系統(tǒng)中配置制動(dòng)裝置、柔性緩沖器、垂向傳動(dòng)時(shí)的自鎖器等。
7.在選購(gòu)和驗(yàn)收精密高速滾珠絲杠時(shí),要與一般大導(dǎo)程滾珠絲杠區(qū)別開來(lái),并要求制造商提供訂購(gòu)產(chǎn)品的工作速度、加速度、精度、噪聲、溫升等檢測(cè)數(shù)據(jù)。滾珠絲杠螺母副的安裝調(diào)試注意事項(xiàng)滾珠絲杠螺母副僅用于承受軸向負(fù)荷。若使用Si3N4陶瓷球,應(yīng)查看Si3N4陶瓷球的精度、硬度、表面粗糙度、壓饋負(fù)荷的檢驗(yàn)證書。若選用空心強(qiáng)冷絲杠,還應(yīng)查看深孔的直線度,與外圓的同軸度的檢驗(yàn)結(jié)果。為了確保高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可靠性,還應(yīng)查看絲杠軸、螺母、循環(huán)返向裝置的原材料及熱處理檢驗(yàn)報(bào)告。
滾珠絲桿
TBI精密滾珠絲杠套安裝要細(xì)心注意的事項(xiàng):
1、TBI精密滾珠絲杠套為精密的機(jī)械零組裝,所以在安裝時(shí)需注意下列事項(xiàng):
2、TBI精密滾珠絲杠套必須保持干凈及擦拭清潔,不使異物進(jìn)入螺母內(nèi)。
3、不可任意敲打,并保持外觀不碰撞傷。
4、安裝面的表面修整及清潔要徹底。
5、合宜的公差及jing確的校正。
6、適宜的潤(rùn)滑。
7、不可將絲杠與螺母分離。
8、zui好在絲杠兩端加裝防撞器,以避免運(yùn)轉(zhuǎn)超過(guò)行程極限而損傷滾珠絲杠。
9、使用保護(hù)來(lái)保護(hù)滾珠絲杠,并且防塵。
滾珠絲杠的原理
1、按照國(guó)標(biāo)GB/T17587.3-1998及應(yīng)用實(shí)例,滾珠絲杠(目前已基本取代梯形絲桿,已俗稱絲桿)是用來(lái)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng);或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件,并具有傳動(dòng),定位準(zhǔn)確等。
2、當(dāng)滾珠絲杠作為主動(dòng)體時(shí),螺母就會(huì)隨絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照對(duì)應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng),被動(dòng)工件可以通過(guò)螺母座和螺母連接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)。
滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。必須特別小心謹(jǐn)慎的安裝,否則螺母、絲杠或者其它內(nèi)部零件可能會(huì)受損或掉落,滾珠絲杠副導(dǎo)致滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的提前失效。滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)分為內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環(huán)結(jié)構(gòu)(以插管為代表)兩種。這兩種結(jié)構(gòu)也是zui常用的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)性能沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別,只是內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸小;外循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸大。滾珠絲杠生產(chǎn)認(rèn)準(zhǔn)鈦浩,目前,滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)已有10多種,但比較常用的主要有:內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu);外循環(huán)結(jié)構(gòu);端蓋結(jié)構(gòu);蓋板結(jié)構(gòu)。
滾珠絲杠進(jìn)給傳動(dòng)誤差:
由于滾珠絲杠副在加工和安裝過(guò)程中存在誤差,因此滾珠絲杠副將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)存在以下兩種誤差。
1 反向間隙,即絲杠和螺母無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),絲杠和螺母之間的zui大竄動(dòng)。充分利用滾珠絲杠副的“同步性”特征,在高速加工中心中成對(duì)安裝高速精密滾珠絲杠副,是提高伺服進(jìn)給系統(tǒng)在高速時(shí)的穩(wěn)定性,改善動(dòng)態(tài)特性的有效措施。由于螺母結(jié)構(gòu)本身的游隙以及其受軸向載荷后的彈性變形,滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)存在軸向間隙;該軸向間隙在絲杠反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)表現(xiàn)為絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)α角,而螺母未移動(dòng),形成了反向間隙。為了保證絲杠和螺母之間的靈活運(yùn)動(dòng),必須有一定的反向間隙。但反向間隙過(guò)大將嚴(yán)重影響機(jī)床精度。因此,數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)所使用的滾珠絲杠副必須有可靠的軸向間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2 螺距誤差,即絲杠導(dǎo)程的實(shí)際值與理論值的偏差。例如PⅢ級(jí)滾珠絲杠的螺距公差為0.012mm/300mm。