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 滚珠丝杠副在大型数控机床的装配

文章出处:未知    责任编辑:admin   发布时间:2016-09-19 09:44   点击数:   【
  滚珠丝杠副在大型数控机床的装配
  随着数控机床、加工中心工作精度要求的日益提高,滚珠丝杠副的高精度化成为发展的必然趋势,如HIWIN的高速静音滚珠丝杠、螺母旋转式滚珠丝杠、转造级滚珠丝杠等等。为了达到机床坐标位置精度的要求,减少丝杠挠度,防止径向和偏置载荷,减少丝杠轴系各环节的升温与热变形,最大限度的减轻伺服电机的传动扭矩,提高机床连续工作的可靠性,我们必须充分以提高滚珠丝杠副在机床上的安装精度。
  滚珠丝杠副的安装方式最常用的通常有:双推—自由方式、双推—支撑方式、双推—双推方式。
  大型卧式加工中心是具有高性能、高刚性、高精度的机电一体化的高效加工设备,是加工各类高精度传动箱体零件及其他大型磨具的理想设备。它的三个坐标方向均采用伺服电机带动滚动丝杠传动,三个坐标方向—X向、Y向、Z向工作行程较大。由于滚珠丝杠副的结构特点,使主机上三个方向滚珠丝杠副的安装成为特别关键的问题。
  按照传统工艺方法,安装滚珠丝杠副一直沿用心棒、定位套将两端支承轴承座及中间丝母座连接在一起校正,用百分表将心棒轴线与机床导轨找正平行,并且心棒传动自如轻快的方法。这种安装方法在三个坐标方向行程较小的小型数控机床、加工中心上应用较方便。由于心棒与定位套、定位套与两端支承的轴承孔及中间的丝母座孔存在着配合间隙,往往使安装后的支承轴承孔、丝母座孔的同轴度误差较大,造成丝杠挠度增大,径向偏置载荷增加,引起丝杠轴系各环节的温度升高,热变形增大,传动扭矩增大等一系列严重后果,导致伺服电机超载、过热,伺服系统报警,影响机床的正常运行。另外,两端轴承孔与中间丝母做空的实际差值无法准确测量,从而影响进一步的精确调整。对于三个坐标方向行程较大的数控机床、加工中心,由于所需心棒多在1500mm以上,这样长度的心棒加工困难,精度不容易保证,因此无法采用心棒与定位套配合的找正方法进行滚珠丝杠副的安装。
  再生产某型卧式加工中心时,由于机床三个坐标行程较大,在采用传统工艺方法的过程中,由于两端轴承孔与中间丝母座孔同轴度超差,造成滚珠丝杠径向和偏置载荷增加,经常出现伺服电机超载、过热,伺服系统报警等现象,使机床无法连续运行。同时,严重影响滚珠丝杠副的使用寿命和传动精度,缩短了主机的维修周期。
  我们曾采用其他装配方法,如:移动滑鞍从而缩短丝母座与轴承座的距离,将丝母座与两端轴承座分别找正的方法,由于是两段分别找正,加以检棒、检套的配合间隙,实际应用效果也不好,同样存在上述问题。在安装滚珠丝杠的过程中,必须严格控制滚珠丝杠的轴向窜动量,此项技术指标将直接影响滚珠丝杠进给系统的传动位置精度。另外,HIWIN在安装滚珠丝杠的过程中,严格控制滚珠丝杠的轴向窜动量,此项技术指标将直接影响滚珠丝杠进给系统的传动位置精度。
  滚珠丝杠轴的预拉伸也是非常必要的。HIWIN为了提高滚珠丝杠进给系统的刚度和精度,给丝杠轴实施预拉伸时有效的,但由于丝杠轴的各断面不同,而温升值又不易精确设定,所以按有关文献计算出的预拉力只能作为一个参考量。在生产实践中常常是把具有负值方向的目标值的丝杠轴进行预拉伸,使机床工作台的定位精度曲线的走向接近水平即可。滚珠丝杠副
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