滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要功能部件。隨著數(shù)控機(jī)床向高速化方向發(fā)展,對(duì)機(jī)床的進(jìn)給速度提出了更高的要求。雖然目前人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)高速進(jìn)給探索研究出直線電動(dòng)機(jī)、并聯(lián)虛擬軸機(jī)床,但由于它們成本高以及技術(shù)不是很完善等問題,還沒能被廣泛接受。因而高速滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)系統(tǒng)在高速進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中仍然占主導(dǎo)地位。因此,有必要對(duì)實(shí)現(xiàn)絲杠螺母副高速化的方法及相關(guān)問題進(jìn)行研究。
1.高速的實(shí)現(xiàn)方法
(1)加大導(dǎo)程和螺紋頭數(shù) 這就是我們常說的大導(dǎo)程滾珠絲杠副,先前的觀點(diǎn)是因?qū)С淘龃蟛焕谔岣邔?dǎo)程精度,而且進(jìn)給系統(tǒng)的靜剛度迅速下降,所以只適用于對(duì)定位精度要求不高的快速驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合。
(2)增加絲杠的旋轉(zhuǎn)速度,增加電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度可以提高進(jìn)給速度,但是由于絲杠本身的固有頻率,因而存在臨界速度的限制。
(3)絲杠固定,螺母驅(qū)動(dòng)螺母一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊沿固定的絲杠作軸向移動(dòng),沒有了作為轉(zhuǎn)速上限的回轉(zhuǎn)絲杠的彎曲臨界轉(zhuǎn)速。但是彎曲固有頻率在固定絲杠的情況下也必須加以考慮
(4)絲杠和螺母同時(shí)驅(qū)動(dòng)。
2. 高速化引發(fā)問題的解決 對(duì)于高速機(jī)床來說,在滿足高速度的前提下,還要保證,片面地要求高速度是沒有意義的。滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)在高速下長時(shí)間運(yùn)行都會(huì)導(dǎo)致滾珠絲杠溫度的上升,隨之勢(shì)必產(chǎn)生滾珠絲杠的軸向熱位移,直接導(dǎo)致機(jī)床進(jìn)給軸的定位精度下降。為此,需要采取一定的措施來抑制熱位移,改善機(jī)床進(jìn)給軸的定位精度,從而提高機(jī)床的工作精度。
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滾珠絲桿副主要部件包括絲桿軸、螺母、滾珠反向裝置,數(shù)控磨床的廣泛采用使絲桿軸的磨削質(zhì)量大幅提高,生產(chǎn)檢測(cè)報(bào)告表明,螺母的加工質(zhì)量,尤其是大導(dǎo)程滾珠絲桿螺母的加工質(zhì)量,是影響滾珠絲桿副性能提高的主要因素。
目前大導(dǎo)程螺母常用的磨削方法是通過減少砂輪軸直徑,達(dá)到增大螺母的磨削范圍的目的,這樣往往造成磨削砂輪的剛度不足,導(dǎo)致螺母滾道的磨削質(zhì)量較差。
目前國內(nèi)對(duì)盤形刀具加工螺旋面做了詳細(xì)的理論推導(dǎo)和研究,基本思路都是以端面截形為已知條件,根據(jù)包絡(luò)原理求解刀具截形。但是以上思路不是以螺旋面法向截形為已知條件進(jìn)行推導(dǎo),不適合螺母生產(chǎn)加工的需要。
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梯型絲桿在使用中的注意事項(xiàng)
1、材料必須是正規(guī)牌號(hào)的圓鋼,否則工件表面易形成鱗刺等,銑刀易破損崩裂,滾花刀耗損迅速。
2、工作時(shí)切勿潤滑冷卻滾花刀,以防與之接近的硬質(zhì)合金刀片受損。
3、加工、裝配時(shí)必須使?jié)L花刀在槽內(nèi)移動(dòng)較輕松,又不致間隙太大,如果間隙過大,工作時(shí)滾刀輪傾斜,滾出的花紋不勻,本身也易損壞。
4、壓板盡量將滾花刀全部封閉,大跨距橋架以防切屑、雜物等濺入。
5、先開動(dòng)車床,讓工件轉(zhuǎn)動(dòng),再擰緊螺桿,防止靜摩擦力過大,工件打滑。
6、定期拆開快換蓋板,清理刀槽,選用制造優(yōu)良的滾花刀減少換刀次數(shù)。
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