滾珠螺桿(Ballscrew)是一種鋼珠介于螺帽與螺桿之間做運動,將傳統(tǒng)螺桿之滑動接觸轉(zhuǎn)換成滾動接觸然后在將螺帽內(nèi)的鋼珠回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為直線運動的傳動機(jī)械組件。為了實現(xiàn)高速進(jìn)給,國內(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。
1.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)。
2.改進(jìn)結(jié)構(gòu),提高滾珠運動的流暢性。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(qiáng)冷技術(shù)。高速滾珠螺桿在運行時由于摩擦產(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,對滾珠螺桿進(jìn)行強(qiáng)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(jìn)給系統(tǒng),可采用螺桿固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動方式。此時,螺母一邊轉(zhuǎn)動、一邊沿固定的螺桿作軸向移動,由于絲桿不懂,可避免受臨界轉(zhuǎn)速的限制,避免了細(xì)長滾珠螺桿高速運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的種種問題。螺母慣性小,運動靈活,可實現(xiàn)的轉(zhuǎn)速高。
5.進(jìn)一步提高滾珠螺桿的制造質(zhì)量。通過采用上述種種措施后,可在一定程度上克服傳動滾珠螺桿存在的一些問題。其[敏感詞]快速移動速度可達(dá)60m/min,個別情況下甚至可達(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。