滾珠螺桿(Ballscrew)是一種鋼珠介于螺帽與螺桿之間做運(yùn)動(dòng),將傳統(tǒng)螺桿之滑動(dòng)接觸轉(zhuǎn)換成滾動(dòng)接觸然后在將螺帽內(nèi)的鋼珠回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)械組件。為了實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給,國(guó)內(nèi)外有關(guān)制造廠商不斷采取措施,提高滾珠螺桿的高速性能。主要措施有:
適
當(dāng)加大螺桿的轉(zhuǎn)速,導(dǎo)程和螺紋頭數(shù)。目前常用大導(dǎo)程滾珠螺桿名義直徑與導(dǎo)程的匹配為:400mm*20mm,50mm*25mm,50mm*30mm等,
其進(jìn)給速度均可達(dá)到60m/min以上。為了提高滾珠絲杠的剛度和承載能力,大導(dǎo)程滾珠螺桿一般采用雙頭螺紋,以提高滾珠的有效承載圈數(shù)。
改進(jìn)結(jié)構(gòu),提高滾珠運(yùn)動(dòng)的流暢性。改進(jìn)滾珠循環(huán)反向裝置,優(yōu)化回珠槽的曲線參數(shù),采用三維造型的導(dǎo)珠管和回珠器,真正做到沿著內(nèi)螺紋的導(dǎo)程角方向?qū)L珠引進(jìn)螺母體中,使?jié)L珠運(yùn)動(dòng)的方向與滾道相切而不是相交。這樣可把沖擊損耗和噪聲減至最小。
采
用空心強(qiáng)冷技術(shù)。高速滾珠螺桿在運(yùn)行時(shí)由于摩擦產(chǎn)生高溫,造成螺桿的熱變形,直接影響高速機(jī)床的加工精度。采用空心強(qiáng)冷技術(shù),就是將恒溫切削液通入空心絲
杠的孔中,對(duì)滾珠螺桿進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,保持滾珠副溫度的恒定。這個(gè)措施是提高中,大型滾珠螺桿高速性能和工作精度的有效途徑。
對(duì)于大行程的高速進(jìn)給系統(tǒng),可采用螺桿固定、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),由于絲桿不懂,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。
進(jìn)
一步提高滾珠螺桿的制造質(zhì)量。通過(guò)采用上述種種措施后,可在一定程度上克服傳動(dòng)滾珠螺桿存在的一些問(wèn)題。其最大快速移動(dòng)速度可達(dá)60m/min,個(gè)別情況
下甚至可達(dá)90m/min,加速度可達(dá)15m/s2。由于滾珠螺桿歷史悠久、工藝成熟、應(yīng)用廣泛、成本較低、因此在中等承荷、進(jìn)給速度要求并不十分高,行
程范圍不太大的一般高速加工中心和其他經(jīng)濟(jì)型高速數(shù)控機(jī)床上仍然經(jīng)常被采用。