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滾珠軋制螺桿的應用
2075 2024-05-21

高速加工是面向21世紀的一項高新技術(shù),其基本特點是高速、高表面質(zhì)量,已廣泛應用于航空航天、汽車工業(yè)、模具制造、光電工程、儀器儀表等行業(yè),并取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益,它是當代制造技術(shù)的重要組成部分。為了實現(xiàn)高速加工,必須擁有高速數(shù)控機床。高速數(shù)控機床必須同時具有高速主軸系統(tǒng)和高速進給系統(tǒng),才能實現(xiàn)材料切削過程的高速化。為了實現(xiàn)高速進給,國內(nèi)外廠商不斷采取措施提高滾珠軋制螺桿的高速性能。

滾珠螺桿.jpg


主要措施有:


1、適當增加螺桿的轉(zhuǎn)速、導程和螺桿頭數(shù)。目前常用的大導程滾珠軋制螺桿的公稱直徑與導程的匹配有40mm×20mm、50mm×25mm、50mm×30mm等,其進給速度均可達到60m/min以上。為了提高滾珠軋制螺桿的剛度和承載能力,大導程的滾珠軋制螺桿一般采用雙頭螺桿,以增加滾珠的有效承載圈數(shù)。


2、改進結(jié)構(gòu),提高滾珠運動的流暢度。改進滾珠循環(huán)換向裝置,優(yōu)化回珠槽的曲線參數(shù),采用三維造型的導珠管和回珠裝置,使?jié)L珠沿內(nèi)螺紋導程角方向?qū)肼菽阁w內(nèi),使?jié)L珠運動方向與滾道相切而不是相交。這樣,沖擊損耗和噪音可以減少到更少。


3、采用“空心強冷”技術(shù)。高速滾珠軋制螺桿在運行時,摩擦產(chǎn)生高溫,造成絲螺桿熱變形,直接影響高速機床的加工精度。采用“空心強冷”技術(shù),即在空心螺桿的孔內(nèi)通入恒溫切削液,對滾珠軋制螺桿進行強制冷卻,使?jié)L珠副溫度保持恒定。該措施是提高中大型滾珠軋制螺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(tǒng),可采用螺桿固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動方法。此時,螺母一邊旋轉(zhuǎn)、一邊沿固定的螺桿作軸向移動,由于螺桿不動,可以避免受到臨界轉(zhuǎn)速的限制,從而避免細長滾珠軋制螺桿高速運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的各種問題。螺母慣性小,運動靈活,可達到的轉(zhuǎn)速高。


5、進一步提高滾珠軋制螺桿的制造質(zhì)量。通過采取上述措施,可以在一定程度上克服傳統(tǒng)滾珠軋制螺桿存在的一些問題。其較大快速移動速度可達60m/min,某些情況下甚至可達90m/min,加速度可達15m/s2。滾珠軋制螺桿由于歷史悠久、技術(shù)成熟、應用廣泛、成本低廉,在中等負荷時對進給速度的要求不是很高,行程范圍不太大小于4~5m的一般高速。

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