隨著汽車、國防、航空、航天等工業(yè)技術(shù)高速發(fā)展,各種高性能合金材料的大量應用,對數(shù)控機床加工的高速化、高精度化要求越來越高。也隨著數(shù)控機床尤其是加工中心工作精度要求的日益提高,滾珠絲杠副作為數(shù)控機床的主要進給功能部件,其選用及安裝將直接影響到數(shù)控機床的性能指標。只有正確選用和合理安裝滾珠絲杠副,才能確保機床在合理的溫升范圍內(nèi)保持高進給精度。
滾珠絲杠副是由滾珠、絲杠、螺母等組成的機械元件,是將回轉(zhuǎn)運動直接轉(zhuǎn)化為直線運動或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動的理想產(chǎn)品,是對傳統(tǒng)絲杠的進一步發(fā)展。滾珠絲杠副因優(yōu)良的摩擦特性,廣泛應用于工業(yè)設備、精密儀器、精密數(shù)控機床等機械設備中。滾珠絲杠副作為機床直接驅(qū)動執(zhí)行元件,極大的推動了機床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。
滾珠絲杠副主要是用來實現(xiàn)數(shù)控機床移動部件的進給和準確定位,滾珠絲杠副的精度將直接影響數(shù)控機床各坐標軸的定位精度。滾珠絲杠副的選用總體應依據(jù)機床的載荷和定位精度而定。正確的安裝時有效維護的前提。因此,滾珠絲杠螺母副安裝到機床時,應注意以下幾點:
①絲杠的軸線必須和與之配套導軌的軸線平行,機床的兩端軸承座與螺母必須三點成一線。
②安裝螺母時,盡量靠近支撐軸承。
③安裝支撐軸承時,盡量靠近螺母安裝部位。
④滾珠絲杠安裝到機床時,請不要把螺母從絲杠上卸下來。
如必須卸下來時要使用輔助套,否則卸載時滾珠有可能脫落。螺母卸載時應注意以下幾點:
①輔助套外徑應小于絲杠底徑0.1-0.2mm。
②輔助套在使用中必須靠緊絲杠螺紋軸肩。
③卸裝時,不可用力過大,以免螺母損壞。
④裝入安裝孔時要避免撞擊和偏心。
數(shù)控機床在進給過程中產(chǎn)生精度誤差的主要原因有導軌本身的精度和進給系統(tǒng)的剛性。這些可以通過產(chǎn)品的設計和加工得到解決。而對于滾珠絲杠副,雖然在設計選用中考慮到溫升產(chǎn)生的位移變化,導程值預先置為負值并經(jīng)過精密加工達到較高的精度,但機床在使用過程中滾珠絲杠副的溫升與絲杠副的轉(zhuǎn)速及周圍環(huán)境溫度變化密切相關(guān),即溫升不是一個固定不變的數(shù)值,絲杠因溫升產(chǎn)生不確定的熱變形而無法滿足高精度的定位要求,從而影響機床的進給精度。所以在絲杠的安裝上必須考慮采用預拉伸安裝方式,通過對滾珠絲杠進行一個固定值預拉伸量,使導程叨叨理想值,同時絲杠內(nèi)部產(chǎn)生了一定的拉應力,這樣在機床的使用過程中,絲杠因溫度升高產(chǎn)生的熱應力會與預拉伸產(chǎn)生的拉應力相互抵消,絲杠不產(chǎn)生熱伸長。從而使得滾珠絲杠副在一定的溫升范圍內(nèi)有很好的精度保持性。
滾珠絲杠副兩種預接伸安裝方式:
1)調(diào)整墊片拉伸法。
2)蝶形彈簧拉伸法。