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如何提高滾珠絲桿的高速性能?

發布日期:2013/7/8

主要措施有:

(1)適當加大絲桿的轉速、導程和螺紋頭數。目前常用大導程滾珠絲桿名義直徑與導程的匹配為:40mm×20mm,50mm×25mm,50mm×30mm等,其進給速度均可達到60m/min以上。為了提高滾珠絲桿的剛度和承載能力,大導程滾珠絲桿一般采用雙頭螺紋,以提高滾珠的有效承載圈數。
(2)改進結構,提高滾珠運動的流暢性。改進滾珠循環反向裝置,優化回珠槽的曲線參數,采用三維造型的導珠管和回珠器,真正做到沿著內螺紋的導程角方向將滾珠引進螺母體中,使滾珠運動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。

(3)采用“空心強冷”技術。高速滾珠絲桿在運行時由于摩擦產生高溫,造成絲桿的熱變形,直接影響高速機床的加工精度。采用“空心強冷”技術,就是將恒溫切削液通入空心絲桿的孔中,對滾珠絲桿進行強制冷卻,保持滾珠副溫度的恒定。這個措施是提高中、大型滾珠絲桿高速性能和工作精度的有效途徑。

(4)對于大行程的高速進給系統,可采用絲桿固定、螺母旋轉的傳動方式。此時,螺母一邊轉動、一邊沿固定的絲桿作軸向移動,由于絲桿不動,可避免受臨界轉速的限制,避免了細長滾珠絲桿高速運轉時出現的種種問題。螺母慣性小、運動靈活,可實現的轉速高。

(5)進一步提高滾珠絲桿的制造質量。通過采用上述種種措施后,可在一定程度上克服傳統滾珠絲桿存在的一些問題。其最大快速移動速度可達60m/min,個別情況下甚至可達90m/min,加速度可達15m/s2。由于滾珠絲桿歷史悠久、工藝成熟、應用廣泛、成本較低,因此在中等載荷、進給速度要求并不十分高、行程范圍不太大(小于4~5m)的一般高速加工中心和其他經濟型高速數控機床上仍然經常被采用。


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