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滚珠轧制螺杆的应用
227 2022-05-07

高速加工是面向21世纪的一项高新技术,其基本特点是高速、高表面质量,已广泛应用于航空航天、汽车工业、模具制造、光电工程、仪器仪表等行业,并取得了显著的技术经济效益,它是当代制造技术的重要组成部分。为了实现高速加工,必须拥有高速数控机床。高速数控机床必须同时具有高速主轴系统和高速进给系统,才能实现材料切削过程的高速化。为了实现高速进给,国内外厂商不断采取措施提高滚珠轧制螺杆的高速性能。

滚珠螺杆.jpg


主要措施有:


1、适当增加螺杆的转速、导程和螺杆头数。目前常用的大导程滚珠轧制螺杆的公称直径与导程的匹配有40mm×20mm、50mm×25mm、50mm×30mm等,其进给速度均可达到60m/min以上。为了提高滚珠轧制螺杆的刚度和承载能力,大导程的滚珠轧制螺杆一般采用双头螺杆,以增加滚珠的有效承载圈数。


2、改进结构,提高滚珠运动的流畅度。改进滚珠循环换向装置,优化回珠槽的曲线参数,采用三维造型的导珠管和回珠装置,使滚珠沿内螺纹导程角方向导入螺母体内,使滚珠运动方向与滚道相切而不是相交。这样,冲击损耗和噪音可以减少到更少。


3、采用“空心强冷”技术。高速滚珠轧制螺杆在运行时,摩擦产生高温,造成丝螺杆热变形,直接影响高速机床的加工精度。采用“空心强冷”技术,即在空心螺杆的孔内通入恒温切削液,对滚珠轧制螺杆进行强制冷却,使滚珠副温度保持恒定。该措施是提高中大型滚珠轧制螺杆高速性能和工作精度的有效途径。


4、对于大行程的高速进给系统,可采用螺杆固定、螺母旋转的传动方法。此时,螺母一边旋转、一边沿固定的螺杆作轴向移动,由于螺杆不动,可以避免受到临界转速的限制,从而避免细长滚珠轧制螺杆高速运转时出现的各种问题。螺母惯性小,运动灵活,可达到的转速高。


5、进一步提高滚珠轧制螺杆的制造质量。通过采取上述措施,可以在一定程度上克服传统滚珠轧制螺杆存在的一些问题。其较大快速移动速度可达60m/min,某些情况下甚至可达90m/min,加速度可达15m/s2。滚珠轧制螺杆由于历史悠久、技术成熟、应用广泛、成本低廉,在中等负荷时对进给速度的要求不是很高,行程范围不太大小于4~5m的一般高速。

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