滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)鏈,其裝配形式和精度決定了數(shù)控機(jī)床的定位精度,也影響著進(jìn)給軸插補(bǔ)運(yùn)行的平穩(wěn)性。滾珠絲杠副安裝形式及受力控機(jī)床進(jìn)給軸常見(jiàn)的絲杠支撐有如下幾種形式:
1、一端固定——一端自由 絲杠一端固定,另一端自由:固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力,這種支承方式用于行程小的短絲杠或者用于全閉環(huán)的機(jī)床,因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的機(jī)械定位精度是不可靠的,特別是對(duì)于長(zhǎng)徑比大的絲杠,熱變性是很明顯的,1.5m長(zhǎng)的絲杠在冷、熱不同環(huán)境下變化0.05~0.10mm是很正常的,但是由于它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝調(diào)試方便,許多機(jī)床仍然采用這種結(jié)構(gòu),但是必須加裝光柵,采用全閉環(huán)反饋。
2、一端固定——另一端支承 絲杠一端固定,另一端支承:固定端同時(shí)承受軸向力和徑向力;支承端只承受徑向力,而且能作微量的軸向浮動(dòng),可以減少或避免因絲杠自重而出現(xiàn)的彎曲,同時(shí)絲杠熱變形可以自由的向一端伸長(zhǎng)。這種結(jié)構(gòu)使用廣泛,目前國(guó)內(nèi)中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結(jié)構(gòu)。
3、兩端固定 絲杠兩端均固定:固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力,這種支承方式,可以對(duì)絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力,提高絲杠支承剛度,可以部分補(bǔ)償絲杠的熱變形。 對(duì)于大型機(jī)床、重型機(jī)床以及鏜銑床常采用此種方案。但這種絲杠的調(diào)整比較繁瑣,如果兩端的預(yù)緊力過(guò)大,將會(huì)導(dǎo)致絲杠終的行程比設(shè)計(jì)行程要長(zhǎng),螺距也要比設(shè)計(jì)螺距大,如果兩端鎖母的預(yù)緊力不夠,會(huì)導(dǎo)致相反的結(jié)果,并容易引起機(jī)床震動(dòng),精度降低,所以這類絲杠在拆裝時(shí)一定要按照原廠商說(shuō)明書(shū)調(diào)整,或借助儀器調(diào)整。
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電動(dòng)絲桿的渦輪蝸桿傳動(dòng)形式:電機(jī)齒輪上的渦桿帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),使渦輪內(nèi)的小絲桿作軸向移動(dòng),由連接板帶動(dòng)限位桿相應(yīng)作軸向移動(dòng),至所需行程時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)限位塊壓下行程開(kāi)關(guān)斷電,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)(正反控制相同)。
電動(dòng)絲桿的齒輪傳動(dòng)形式:電機(jī)通過(guò)減速齒輪后帶動(dòng)安裝于內(nèi)管的小絲桿,帶動(dòng)與之連接一起的做軸向運(yùn)行螺母,至所設(shè)定的行程時(shí)螺母觸角壓住限位開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電源,電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)(反向與之相同)。
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滾珠絲杠副可進(jìn)行預(yù)緊并消除間隙,因而軸向剛度高,反向時(shí)無(wú)空行程,定位精度比較高,由于靜、動(dòng)摩擦系數(shù)小,且二者差值也很小,因而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小,動(dòng)作靈敏,不會(huì)出現(xiàn)低速爬行現(xiàn)象,一般傳動(dòng)效率可達(dá)0.92-0.96,比普通滑動(dòng)絲杠副提高3-4倍,因此驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩儀為滑動(dòng)絲杠副的1/4。
由于滾珠絲杠副摩擦系數(shù)小,不能自鎖,傳動(dòng)具有可逆性,即不僅可把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),也可將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此在某些場(chǎng)合,如傳動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)必需附加制動(dòng)裝置或防止逆轉(zhuǎn)裝置,以防止工作臺(tái)等因自重而自動(dòng)下降,磨損小,壽命長(zhǎng),維護(hù)簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)和工藝性均較復(fù)雜,成本較高。
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