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滾珠絲杠
滾珠絲杠加工注意事項(xiàng)
滾珠絲杠加工時(shí),螺桿預(yù)拉就是在裝配時(shí)用螺桿兩端的鎖緊螺母按要求對(duì)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(yùn)行中溫升時(shí),熱應(yīng)力效應(yīng)會(huì)使螺桿伸長,使螺桿的長度變得不穩(wěn)定。
加工時(shí)需有效消除該部件的彈性變量以期獲得平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)精度。否則在微量進(jìn)給時(shí)當(dāng)滑鞍或工作臺(tái)的阻尼力大于螺桿及螺母的彈性力矩時(shí)工作臺(tái)不發(fā)生位移,隨著不斷的進(jìn)給螺桿及螺母的累積彈性力矩超過工作臺(tái)阻尼力矩此時(shí)的工作臺(tái)產(chǎn)生沖動(dòng)位移。
雖然總的進(jìn)給量可能不受影響、但實(shí)際的步數(shù)、每步的進(jìn)給量與控制器的輸出產(chǎn)生誤差,其后果是嚴(yán)重影響加工精度。
滾珠絲桿
滾珠絲杠的損耗和處理
絲杠是各類機(jī)床上的關(guān)鍵傳動(dòng)件,它是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)、定位功能部件。機(jī)床絲杠主要有梯形絲杠和滾珠絲杠兩大類。其中滾珠絲桿傳動(dòng),動(dòng)作靈敏,進(jìn)給均勻平穩(wěn),低速無爬行,定位精度與重復(fù)精度高,使用壽命長,廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床與加工中心上。因此,當(dāng)我們購買滾珠絲桿時(shí),首先要考慮的是質(zhì)量,產(chǎn)品進(jìn)行互相對(duì)比才能夠知道效果。
滾珠絲桿工作時(shí)常承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、疲勞、沖擊,同時(shí)在滑動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)部位承受摩擦作用。滾珠絲桿的損壞形式主要是磨損和疲勞。因此,其性能要求是整體必須具有較好的綜合力學(xué)性能(即一定的強(qiáng)度與韌性配合)和高的尺寸穩(wěn)定性,相關(guān)工作部位(滾道、軸徑)要求具備高硬度、高強(qiáng)度和足夠的耐磨性。首先,精密滾珠絲杠作為一種高精度的傳動(dòng)部件,大量應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化加工中心電子精密機(jī)械進(jìn)給機(jī)構(gòu)、伺服機(jī)械手、工業(yè)裝配機(jī)器人、半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備、食品加工與包裝、yi療設(shè)備等各種領(lǐng)域。
滾珠絲桿是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的重要零件。該工件特點(diǎn)是加工精度高,變形要求嚴(yán)格,由于加工工序多,熱處理質(zhì)量和變形至關(guān)重要。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),工件滲碳淬火后彎曲變形嚴(yán)重,校正困難,熱處理后加工中亦出現(xiàn)較大變形,造成大量產(chǎn)品返修和不少工件報(bào)廢。
穩(wěn)定性是伺服進(jìn)給系統(tǒng)能正常工作的基本條件,特別是低速進(jìn)給時(shí)不產(chǎn)生“爬行”,并能適應(yīng)外加負(fù)載的變化而不產(chǎn)生共振。穩(wěn)定性與系統(tǒng)的慣性、剛性、阻尼及增益等有關(guān)。進(jìn)給系統(tǒng)的壽命,主要是指保持?jǐn)?shù)控機(jī)床傳動(dòng)精度和定位精度時(shí)間的長短,即各傳動(dòng)部件保持其原制造精度的能力,所以,應(yīng)合理選擇各傳動(dòng)件材料、熱處理方式及加工工藝,并采用適宜的潤滑方式和防護(hù)措施,以延長壽命。因此,滾珠絲杠螺母副安裝到機(jī)床時(shí),應(yīng)注意:(1)滾珠螺母應(yīng)在有效行程內(nèi)運(yùn)動(dòng),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。
滾珠絲杠的支承結(jié)構(gòu)
支承方式 螺母座絲杠的軸承及其支架等剛度不足將嚴(yán)重地影響滾珠絲杠副的傳動(dòng)剛度。因此,螺母座應(yīng)有加強(qiáng)肋,以減少受力的變形,螺母與床身的接觸面積宜大一些,其連接螺釘?shù)膭偠纫矐?yīng)高,定位處要緊密配合。滾珠絲杠常用推力軸承支座,以提高軸向剛度(當(dāng)滾珠絲杠的軸向負(fù)載很小時(shí),也可用角接觸球軸承支座)。檢測的方法有:用百分表配合鋼球放在絲杠的一端中心孔中,測量絲杠的軸向竄動(dòng),另一塊百分表測量工作臺(tái)移動(dòng)。滾珠絲杠在機(jī)床上的安裝支承方式有以下幾種。
①一端裝推力軸承。如圖5-20(a)所示,這種安裝方式的承載能力小,軸向剛度低,只適用于低轉(zhuǎn)速、中精度、短軸向絲杠,一般用于數(shù)控機(jī)床的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)或升降臺(tái)式數(shù)控銑床的立向(垂直)坐標(biāo)中。
②一端裝推力軸承。另一端裝深溝球軸承,如圖5.20(b)所示。此種方式可用于中等轉(zhuǎn)速、且絲杠較長的情況,但應(yīng)將推力軸承遠(yuǎn)離液壓馬達(dá)等熱源及絲枉上的常用段,以減少絲杠熱變形的影響。
③兩端裝推力軸承。如圖5.20(C)所示,把推力軸承裝在滾珠絲杠的兩端,并施加預(yù)緊拉力,這樣有助于提高剛度,適用于中等轉(zhuǎn)速、中精度絲杠。但這種安裝方式對(duì)絲杠的熱變形較為敏感,軸承的壽命較兩端裝推力軸承及深溝球軸承方式低。
④兩端裝推力軸承及深溝球軸承。如圖5.20(d)所示,為使絲杠具有zui大的剛度,它的兩端可采用雙重支承,即推力軸承加深溝球軸承,并施加預(yù)緊拉力,適用于高轉(zhuǎn)速、絲杠。這種結(jié)構(gòu)方式不能jing確地預(yù)先測定預(yù)緊力,預(yù)緊力的大小是由絲杠的溫度變形轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的,但設(shè)計(jì)時(shí)要求提高推力軸承的承載能力和支架剛度。調(diào)整時(shí),先取下兩端的內(nèi)齒圈,當(dāng)兩個(gè)滾珠螺母相對(duì)于套筒同方向轉(zhuǎn)動(dòng)相同齒數(shù)時(shí),一個(gè)滾珠螺母對(duì)另一個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)角位移,從而使?jié)L珠螺母對(duì)于滾珠絲杠的螺旋滾道相對(duì)移動(dòng),達(dá)到消除間隙并施加預(yù)緊力的目的。