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滾珠絲杠
滾珠絲杠加工注意事項
滾珠絲杠加工時,螺桿預拉就是在裝配時用螺桿兩端的鎖緊螺母按要求對螺桿的長度方向施加一定的拉力以調(diào)整螺桿正反螺母的反向緊度,原因是螺桿在運行中溫升時,熱應力效應會使螺桿伸長,使螺桿的長度變得不穩(wěn)定。
加工時需有效消除該部件的彈性變量以期獲得平穩(wěn)的運動精度。否則在微量進給時當滑鞍或工作臺的阻尼力大于螺桿及螺母的彈性力矩時工作臺不發(fā)生位移,隨著不斷的進給螺桿及螺母的累積彈性力矩超過工作臺阻尼力矩此時的工作臺產(chǎn)生沖動位移。
雖然總的進給量可能不受影響、但實際的步數(shù)、每步的進給量與控制器的輸出產(chǎn)生誤差,其后果是嚴重影響加工精度。
滾珠絲桿
調(diào)整滾珠絲杠間隙的方法主要有以下三種方法
1、墊片調(diào)隙式:
通常用螺釘來連接滾珠絲杠兩個螺母的凸緣,并在凸緣間加墊片。調(diào)整墊片的厚度使螺母產(chǎn)生軸向位移,以達到消除間隙和產(chǎn)生預拉緊力的目的。這種結構的特點是構造簡單、可靠性好、剛度高以及裝卸方便。首先檢查絲杠和螺母的螺紋圓弧是否已經(jīng)磨損,如磨損嚴重,必須更換全套絲杠螺母。但調(diào)整費時,并且在工作中不能隨意調(diào)整,除非更換厚度不同的墊片。
2、螺紋調(diào)隙式:
其中一個螺母的外端有凸緣而另一個螺母的外端沒有凸緣而制有螺紋,它伸出套筒外,并用兩個圓螺母固定著。旋轉圓螺母時,即可消除間隙,并產(chǎn)生預拉緊力,調(diào)整好后再用另一個圓螺母把它鎖緊。
3、齒差調(diào)隙式:
在兩個螺母的凸緣上各制有圓柱齒輪,兩者齒數(shù)相差一個齒,并裝入內(nèi)齒圈中,內(nèi)齒圈用螺釘或定位銷固定在套筒上。調(diào)整時,先取下兩端的內(nèi)齒圈,當兩個滾珠螺母相對于套筒同方向轉動相同齒數(shù)時,一個滾珠螺母對另一個滾珠螺母產(chǎn)生相對角位移,從而使?jié)L珠螺母對于滾珠絲杠的螺旋滾道相對移動,達到消除間隙并施加預緊力的目的。精度公差:C10,C7,C5,C3,C2,C1--數(shù)字越小,精度越高。
絲杠對機床精度及穩(wěn)定性的影響
隨著高速、高精密加工技術的快速發(fā)展,人們對機床的加工精度及加工精度的穩(wěn)定性也提出了更高的要求。如何提高機床的精度和穩(wěn)定性是現(xiàn)在人們研究的熱點。在非閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中,絲杠的螺距誤差和熱變形誤差是影響加工精度和穩(wěn)定性的關鍵性因素之一。對于非閉環(huán)系統(tǒng),絲杠的質(zhì)量對加工質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)為絲杠導程誤差、絲杠間隙以及絲杠磨損對加工定位精度的影響。機床的精度完全依靠絲杠的精度來保證。3、延長潤滑油脂壽命:由于在一溫控環(huán)境下操作,可防止?jié)櫥椭驕厣a(chǎn)生品質(zhì)劣化現(xiàn)象,相對延長潤滑油脂壽命。所以越高的機床精度也就意味著越高的成本。
大多數(shù)機床的絲杠安裝為一端固定,一端鉸支。采用預拉伸的絲杠軸須兩端固定,其預拉伸力大小的計算依據(jù):在理論上,該力的大小是通過該力產(chǎn)生的熱變形量等于整個滑板(包括滑板上的主軸部分)的重力使絲杠產(chǎn)生的變形量和絲杠溫升所產(chǎn)生的zui大熱變形量之和來計算的。但是在實際中,在某些情況下,絲杠的溫度可能變化較大,若以zui大的溫差來計算,那么如果該力過大將會影響絲杠的壽命,過小則達不到補償?shù)哪康模瑫r可能會使絲杠發(fā)生繞曲變形。因此,滾珠絲杠螺母副安裝到機床時,應注意:(1)滾珠螺母應在有效行程內(nèi)運動,必須在行程兩端配置限位,避免螺母越程脫離絲杠軸,而使?jié)L珠脫落。
滾珠絲杠的用材選用介紹
滾珠絲杠的用材是根據(jù)它的種類來選擇,其中有好幾種滾珠絲杠,下面來簡單介紹一下:
(一)、、重載荷滾珠絲杠:多選用低合金工具鋼(如9Mn2V、CrWMn鋼)和滾動軸承鋼(如GCr15、GCr15SiMn鋼)制造,采用感應加熱表面淬火,也有采用火焰加熱表面淬火或整體淬火的。
(二)、低精度、輕載荷的滾珠絲杠:可選用非合金(碳素)結構鋼(如45、50鋼)制造,經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)處理;有些也可選冷軋成形鋼(如冷軋60鋼)直接使用。
(三)、小規(guī)格的滾珠絲杠:習慣性選用滲碳鋼(如20CrMnTi鋼),經(jīng)滲碳+淬火+低溫回火后使用。
(四)、在腐蝕性和高溫環(huán)境下工作的滾珠絲杠:可選用沉淀硬化不銹鋼(如1Cr15Co14Mo5VN、0Cr17Ni4Cu4Nb鋼)制造,經(jīng)固溶處理+時效處理后使用。
(五)、某些熱處理時易變形的滾珠絲杠:可選用滲氮鋼(如38CrMoA1A鋼)制造,經(jīng)滲氮處理后使用。
滾珠絲杠副各部件,包括螺母、絲杠、gang珠一般是用高碳鉻軸承鋼GCr15,要求高一些的用GCr15SiMn。(相見GB/T 18254-2002 高碳鉻軸承鋼)
兩者的區(qū)別在于,前者的Si含量是0.15%~0.35%,Mn含量是0.25%~0.45%;后者的Si含量是0.45%~0.75%,Mn含量是0.95%~1.25%。
Si和Mn的含量高,硬度、強度、韌性和塑性等力學性能好,產(chǎn)品的剛性和精度也就高些,價格也更貴。滾珠絲杠副各部件(包括螺母、絲杠、gang珠)一般用高碳鉻軸承鋼GCr15,要求高一些的用GCr15SiMn。
Si和Mn的含量高,硬度、強度、韌性和塑性等力學性能好,產(chǎn)品的剛性和精度也就高些,價格也更貴。 所以滾珠絲杠是根據(jù)其種類來選用它的用材,發(fā)揮它的zui。