滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動系統(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)榱藢崿F(xiàn)高速進(jìn)給探索研究出直線電動機(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系統(tǒng)在高速進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)中仍然占主導(dǎo)地位。因此,有必要對實現(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,所以只適用于對定位精度要求不高的快速驅(qū)動場合。
(2)增加絲杠的旋轉(zhuǎn)速度,增加電動機(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)動螺母一邊轉(zhuǎn)動一邊沿固定的絲杠作軸向移動,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)絲杠和螺母同時驅(qū)動。
2. 高速化引發(fā)問題的解決 對于高速機(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)在高速下長時間運行都會導(dǎo)致滾珠絲杠溫度的上升,隨之勢必產(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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多頭螺紋絲杠螺紋的分類,除按斷面形狀劃分外,還有按螺紋上螺旋槽的多少來分類,有一條螺旋槽的螺紋,是稱為單頭螺紋,有兩條以上螺旋槽的螺紋,是稱為多頭螺紋。
螺紋上相鄰兩螺旋槽之間的距離,稱為螺距,沿螺旋槽旋轉(zhuǎn)一周所前進(jìn)的距離,稱為導(dǎo)程,導(dǎo)程與螺距的關(guān)系可用下式表示,L = t × n 式中L - 螺紋導(dǎo)程(mm), n - 螺紋頭數(shù),t - 螺紋螺距(mm)。
絲杠廣泛應(yīng)用于冶金,石化,電力,礦山機(jī)械,建筑機(jī)械,工路工程機(jī)械,鋼鐵,鐵路,精密機(jī)床、磨床、精密測試儀、工業(yè)機(jī)器人、定位承載裝置、塑料機(jī)械、檢查裝置、工程機(jī)械、包裝機(jī)械、紡機(jī)、清洗機(jī)等、半導(dǎo)體制造設(shè)備、光纖傳輸裝置、激光加工機(jī)械等。
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電動絲桿由驅(qū)動電機(jī)、減速齒輪、螺桿、螺母、導(dǎo)套、推桿、滑座、彈簧、外殼及渦輪、微動控制開關(guān)等組成,電動絲桿是一種新型的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),在一定范圍行程內(nèi)作往返運動,一般電動絲桿標(biāo)準(zhǔn)行程在,100,150,200,250,300,350,400mm,特殊行程也可根據(jù)不同應(yīng)用條件要求設(shè)計定做。
電動絲桿可以根據(jù)不同的應(yīng)用負(fù)荷而設(shè)計不同推力的電動絲桿,一般其推力可達(dá)20kN,空載運行速度為4~45mm/s,電動絲桿以24V/12V/220/380V直流/交流永磁電機(jī)為動力源,把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運動,推動一組連桿機(jī)構(gòu)來完成風(fēng)門、閥門、閘門、擋板等切換工作。
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