滚珠丝杠副作为数控机床的进给传动链,其装配形式和精度决定了数控机床的定位精度,也影响着进给轴插补运行的平稳性。
一、滚珠丝杠副安装形式及受力
控机床进给轴常见的丝杠支撑有如下几种形式:
1、一端固定——一端自由 丝杠一端固定,另一端自由。固定端轴承同时承受轴向力和径向力 丝杆,这种支承方式用于行程小的短丝杠或者用于全闭环的机床,因为这种结构的机械定位精度是最不可靠的,特别是对于长径比大的丝杠(滚珠丝杠相对细长),热变性是很明显的,1.5m长的丝杠在冷、热不同环境下变化0.05~0.10mm是很正常的。但是由于他的结构简单 丝杆供应,安装调试方便,许多高精度机床仍然采用这种结构,但是必须加装光栅,采用全闭环反馈。
2、一端固定——另一端支承 丝杠一端固定,另一端支承。固定端同时承受轴向力和径向力;支承端只承受径向力,而且能作微量的轴向浮动,可以减少或避免因丝杠自重而出现的弯曲,同时丝杠热变形可以自由的向一端伸长。这种结构使用最广泛,目前国内中小型数控车床、立式加工中心等均采用这种结构。
3、两端固定 丝杠两端均固定。固定端轴承都可以同时承受轴向力,这种支承方式,可以对丝杠施加适当的预紧力,提高丝杠支承刚度,可以部分补偿丝杠的热变形。 对于大型机床、重型机床以及高精度镗铣床常采用此种方案。但是,这种丝杠的调整比较繁琐 丝杆订做,如果两端的预紧力过大,将会导致丝杠最终的行程比设计行程要长,螺距也要比设计螺距大。如果两端锁母的预紧力不够,会导致相反的结果,并容易引起机床震动 丝杆生产,精度降低。所以,这类丝杠在拆装时一定要按照原厂商说明书调整,或借助仪器(双频激光测量仪)调整。
滚珠丝杠(滚珠螺杆)在使用上有很多的优点,举凡高效率、可逆性、零背隙、高刚性,导程精度高及其他多项优点,与传统艾克姆螺杆(ACME)相比较,滚珠丝杠(滚珠螺杆)在螺杆与螺帽间,加入钢珠。将传统螺杆的滑动摩擦传动以钢珠滚动运动取代。以大大降低摩擦损耗,有助于维持高效率及高精度。