滾珠絲杠副作為數(shù)控
機床的進給傳動鏈,其裝配形式和
精度決定了
數(shù)控機床的定位精度,也影響著進給軸插補運行的平穩(wěn)性。
Q"Ur*/-U 0DR:qw 一、滾珠絲杠副
安裝形式及受力
2 yY.rs G*].g[' 控機床進給軸常見的絲杠支撐有如下幾種形式:
Gd:fh5u': >ow5aOlQ& 1、一端固定——一端自由
~A-1x!YiU <aVfgVS 絲杠一端固定,另一端自由。固定端
軸承同時承受軸向力和徑向力,這種支承方式用于行程小的短絲杠或者用于全閉環(huán)的機床,因為這種
結(jié)構(gòu)的
機械定位精度是最不可靠的,特別是對于長徑比大的絲杠(滾珠絲杠相對細長),熱變性是很明顯的,1.5m長的絲杠在冷、熱的不同環(huán)境下變化0.05~0.10mm是很正常的。但是由于他的結(jié)構(gòu)簡單,安裝調(diào)試方便,許多高精度機床仍然采用這種結(jié)構(gòu),但是必須加裝
光柵,采用全閉環(huán)反饋。
Ug=)_~ u@ psVt 2、一端固定——另一端支承
c1CUG1i O>~ozW& 絲杠一端固定,另一端支承。固定端同時承受軸向力和徑向力;支承端只承受徑向力,而且能作微量的軸向浮動,可以減少或避免因絲杠自重而出現(xiàn)的彎曲,同時絲杠熱變形可以自由的向一端伸長。這種結(jié)構(gòu)使用最廣泛,目前國內(nèi)中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結(jié)構(gòu)。
rT}k[ Ac,Qj`'V 3、兩端固定
'4x uH3 B]C 9f 絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時承受軸向力,這種支承方式,可以對絲杠施加適當?shù)念A緊力,提高絲杠支承剛度,可以部分補償絲杠的熱變形。
ML= :&M!ao oDvE0"Sz 對于大型機床、重型機床以及高精度鏜銑床常采用此種方案。但是,這種絲杠的調(diào)整比較繁瑣,如果兩端的預緊力過大,將會導致絲杠最終的行程比設(shè)計行程要長,螺距也要比設(shè)計螺距大。如果兩端鎖母的預緊力不夠,會導致相反的結(jié)果,并容易引起機床震動,精度降低。所以,這類絲杠在拆裝時一定要按照原廠商
說明書調(diào)整,或借助
儀器(雙頻
激光測量儀)調(diào)整。
NR@n%p 8t$w/#'@ +. ` I 二、滾珠絲杠軸承的排列與命名
]"DsZI-glW !JOM+P: 首先我們了解典型的進給軸傳動鏈,最終支撐滾珠絲杠的是近端支承軸承和遠端支承軸承,這兩組軸承通過相互的作用,將軸向力頂住,也就是絲杠軸成巧妙地運用了“角接觸軸承”即可以承受徑向力,又可以承受軸向力的雙向受力特點。
7Ns1b(kU dh.vZ0v=7 當軸承內(nèi)擋圈和外擋圈受到一組相反方向的作用力時,軸承鋼珠承受著一對互為相反的作用力,從靜力學的
角度上看,當物體靜止時,這一對作用力大小相等,方向相反。
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`N,q~@gL 作為機床絲杠傳動,來自工作臺的軸向力是作用在軸承的內(nèi)圈上,如果我們約束絲杠不竄動,只要在軸承外圈上作用一個方向相反、大小相等的力即可,這樣軸向受力是平衡的。又由于內(nèi)、外圈之間是滾動摩擦,因而保證了絲杠靈活的轉(zhuǎn)動。