什么是滾動(dòng)絲杠
滾動(dòng)絲杠義分為滾珠絲杠和滾柱絲杠兩大類(lèi)。滾珠絲杠與滾柱絲杠相比而言,摩擦力小,傳動(dòng)效率高,精度也高,因而比較常用,但是其制造工藝比較復(fù)雜。
【精密高速滾珠絲杠傳動(dòng)】
滾珠絲桿副自其技術(shù)成熟并產(chǎn)業(yè)化以來(lái),已經(jīng)歷了100多年的歷史,在中國(guó)也有近50年的發(fā)展。其產(chǎn)品功能隨主機(jī)的發(fā)展不斷擴(kuò)展和提高,從最初的“敏捷節(jié)能傳動(dòng)”(20世紀(jì)60年代前)到“精密定位”(70年代后),再?gòu)?ldquo;大導(dǎo)程快速驅(qū)動(dòng)”(80年代)到“精密高速驅(qū)動(dòng)”(90年代中期),“速度”與“精度”的發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)。特別是進(jìn)入21世紀(jì)后,PHS.BS得到迅速發(fā)展,成為數(shù)控裝備伺服快速進(jìn)給系統(tǒng)中與AC-LM并列的兩顆奪目明珠。
對(duì)于精密機(jī)床,在選擇相應(yīng)等級(jí)時(shí),還要考慮包括滾珠絲杠副在內(nèi)的整個(gè)進(jìn)給精密高速滾珠絲杠傳動(dòng)伺服系統(tǒng)的熱變形對(duì)滾珠螺桿副導(dǎo)程精度的影響。通常,對(duì)滾珠絲杠副施加適當(dāng)?shù)念A(yù)拉力,使其拉伸量接近絲杠的熱變形量。這樣在工作過(guò)程中,軸向熱變形量正好與絲杠彈性恢復(fù)量抵消,從而達(dá)到預(yù)期的定位精度。
【滾珠絲桿的安裝方式】
采用螺桿固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)方式 此時(shí),螺母一邊轉(zhuǎn)動(dòng)、一邊沿固定的螺桿作軸向移動(dòng):由于螺桿不動(dòng),可避免受臨界轉(zhuǎn)速的限制,避免了細(xì)長(zhǎng)滾珠螺桿高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的種種問(wèn)題。螺母慣性小、運(yùn)動(dòng)靈活,可實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速高。此種方式可以對(duì)螺桿施加較大的預(yù)拉力,提高螺桿支承剛度,補(bǔ)償螺桿的熱變形。
【滾珠絲桿副種類(lèi)】
數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動(dòng)剛度,除了加強(qiáng)滾珠絲杠螺母本身的剛度之外,滾珠絲桿正確的安裝及其支承的結(jié)構(gòu)剛度也是不可忽視的因素。螺母座及支承座都應(yīng)具有足夠的剛度和精度。通常都適當(dāng)加大和機(jī)床結(jié)合部件的接觸面積,以提高螺母座的局部剛度和接觸強(qiáng)度,NSK軸承新設(shè)計(jì)的機(jī)床在工藝條件允許時(shí)常常把螺母座或支承座與機(jī)床本體做成整體來(lái)增大剛度。
滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)廣泛應(yīng)用于中小型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。在重型數(shù)控機(jī)床的短行程(6m以下)進(jìn)給系統(tǒng)中也常被采用。
滾珠絲杠副由于傳動(dòng)效率高,不能自鎖,在用于垂直方位傳動(dòng)時(shí),如果部件重量沒(méi)有平衡,必須防止當(dāng)傳動(dòng)停止或電動(dòng)機(jī)斷電后,因部件自重而產(chǎn)生的逆轉(zhuǎn)動(dòng)。防止逆轉(zhuǎn)動(dòng)可以采用超越離合器或不能逆轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),也可以采用不能逆轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置(如可以自鎖的蝸桿傳動(dòng))、電磁或液壓制動(dòng)器。目前國(guó)內(nèi)已有專(zhuān)業(yè)加工廠(chǎng)生產(chǎn)多種適合防止?jié)L珠絲杠副逆轉(zhuǎn)動(dòng)的超越離合器。
由于梯形絲杠的摩擦阻力大,傳動(dòng)效率低,在高精度的機(jī)床中,特別是在數(shù)控機(jī)床中,常常使用滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)(滾珠絲杠副)代替梯形螺旋傳動(dòng)