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            數控機床配件滾珠絲杠副的選擇和布置結構形式

            作者:金順  瀏覽量:647  發布日期:2023-2-02 13:56:44

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            普通數控機床配件大多采用的是T型絲杠等滑動絲杠副,與滾珠絲杠副相比摩擦阻力大、傳動效率低,不能適應于高速運動。另外由于磨損快,造成其精度保持性和壽命低等等,在進行普通機床數控化改造時往往都將其更換為滾珠絲杠副。

            滾珠絲杠副有以下一些特點:摩擦損失小,傳動效率高,可達0.90~0.96;若使用的絲杠螺母預緊后,可以完全消除間隙,提高傳動剛度;摩擦阻力小,幾乎與運動速度無關,動靜摩擦力之差很小,能保證運動平穩,不易產生低速爬行現象;磨損小、壽命長、精度保持性好。但應注意,由于滾珠絲杠副不能自鎖,有可逆性,即能將旋轉運動轉換為直線運動,或將直線運動轉換為旋轉運動,因此絲杠立式和傾斜使用時,應增加制動裝置或平衡裝置。

            滾珠絲杠副根據其滾珠的回轉方式可以分為外循環和內循環兩種,根據螺母的結構形式又可以分為雙螺母和單螺母。在進行改造時應根據具體情況和結構形式來定,由于外循環式絲杠副螺母回珠器在螺母外邊,所以很容易損壞而出現卡死現象,而內循環式的回珠器在螺母副內部,不存在卡死和脫落現象。由于雙螺母不僅裝配、預緊調整等比單螺母方便,而且其傳動剛性比單螺母也好,所以只要結構和機床空間滿足要求,在普通機床數控化改造中多選內循環式雙螺母結構。

            改造時各軸滾珠絲杠的直徑一般都是與原T型絲杠直徑相近,對有特殊要求的機床還應根據桿系的穩定性計算其臨界轉速,然后確定滾珠絲杠的直徑。絲杠導程在滿足機床改造后性能的前提下越小,對機床的傳動精度越有利。機床的傳動精度在保證機床剛性的情況下,與絲杠副本身的精度和軸承布置形式有很大的關系,一般在普通機床改造中絲杠副選P4級即可滿足要求,特殊精密機床選P3級甚至更高。絲杠副軸承常見的布置形式根據不同的需要可以分為以下幾種。

            1、為一端固定,一端懸空的布置方式。這種安裝方式的承載能力小,軸向剛度低,僅適應于短絲杠,如數控機床的調整環節或升降臺式數控銑床的垂直坐標中。

            2、為一端固定,一端支承的布置方式。這種安裝方式多在絲杠較長,轉速較高的場合,在受力較大時還得增加角接觸球軸承得數量,轉速不高時多用更經濟的推力球軸承代替角接觸球軸承。

            3、為兩端固定的布置方式。這種布置方式絲杠副得支承剛性較好,通過軸承的預緊力預拉伸絲杠,以減少絲杠熱變形的影響。這種方式多用在絲杠長度不大得情況,但設計時要注意提高平面球軸承的承載能力、支承剛度以及絲杠裝配時的預拉伸量,否則會影響軸承壽命,同時也會因為預加負載得不易控制而增加電機的附加扭矩。

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