深圳涌創(chuàng)興盛科技公司|HIWIN滾珠絲杠在大型數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用

隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心工作精度要求的日益提高，滾珠絲杠副的高精度化成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，如臺(tái)灣上銀的高速靜音滾珠絲杠、螺母旋轉(zhuǎn)式滾珠絲杠、轉(zhuǎn)造級(jí)滾珠絲杠等等。為了達(dá)到機(jī)床坐標(biāo)位置精度的要求，減少絲杠撓度，防止徑向和偏置載荷，減少絲杠軸系各環(huán)節(jié)的升溫與熱變形，限度的減輕伺服電機(jī)的傳動(dòng)扭矩，提高機(jī)床連續(xù)工作的可靠性，我們必須充分以提高滾珠絲杠副在機(jī)床上的安裝精度。

滾珠絲杠副的安裝方式常用的通常有：雙推—自由方式、雙推—支撐方式、雙推—雙推方式。

大型臥式加工中心是具有高性能、高剛性、高精度的機(jī)電一體化的加工設(shè)備，是加工各類高精度傳動(dòng)箱體零件及其他大型磨具的理想設(shè)備。它的三個(gè)坐標(biāo)方向均采用伺服電機(jī)帶動(dòng)滾動(dòng)絲杠傳動(dòng)，三個(gè)坐標(biāo)方向—X向、Y向、Z向工作行程較大。由于滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使主機(jī)上三個(gè)方向滾珠絲杠副的安裝成為特別關(guān)鍵的問(wèn)題。

按照傳統(tǒng)工藝方法，安裝滾珠絲杠副一直沿用心棒、定位套將兩端支承軸承座及中間絲母座連接在一起校正，用百分表將心棒軸線與機(jī)床導(dǎo)軌找正平行，并且心棒傳動(dòng)自如輕快的方法。這種安裝方法在三個(gè)坐標(biāo)方向行程較小的小型數(shù)控機(jī)床、加工中心上應(yīng)用較方便。由于心棒與定位套、定位套與兩端支承的軸承孔及中間的絲母座孔存在著配合間隙，往往使安裝后的支承軸承孔、絲母座孔的同軸度誤差較大，造成絲杠撓度增大，徑向偏置載荷增加，引起絲杠軸系各環(huán)節(jié)的溫度升高，熱變形增大，傳動(dòng)扭矩增大等一系列嚴(yán)重后果，導(dǎo)致伺服電機(jī)超載、過(guò)熱，伺服系統(tǒng)報(bào)警，影響機(jī)床的正常運(yùn)行。另外，兩端軸承孔與中間絲母做空的實(shí)際差值無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，從而影響進(jìn)一步的調(diào)整。對(duì)于三個(gè)坐標(biāo)方向行程較大的數(shù)控機(jī)床、加工中心，由于所需心棒多在1500mm以上，這樣長(zhǎng)度的心棒加工困難，精度不容易保證，因此無(wú)法采用心棒與定位套配合的找正方法進(jìn)行滾珠絲杠副的安裝。

再生產(chǎn)某型臥式加工中心時(shí)，由于機(jī)床三個(gè)坐標(biāo)行程較大，在采用傳統(tǒng)工藝方法的過(guò)程中，由于兩端軸承孔與中間絲母座孔同軸度超差，造成滾珠絲杠徑向和偏置載荷增加，經(jīng)常出現(xiàn)伺服電機(jī)超載、過(guò)熱，伺服系統(tǒng)報(bào)警等現(xiàn)象，使機(jī)床無(wú)法連續(xù)運(yùn)行。同時(shí)，嚴(yán)重影響滾珠絲杠副的使用壽命和傳動(dòng)精度，縮短了主機(jī)的維修周期。

我們?cè)捎闷渌b配方法，如：移動(dòng)滑鞍從而縮短絲母座與軸承座的距離，將絲母座與兩端軸承座分別找正的方法，由于是兩段分別找正，加以檢棒、檢套的配合間隙，實(shí)際應(yīng)用效果也不好，同樣存在上述問(wèn)題。在安裝滾珠絲杠的過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制滾珠絲杠的軸向竄動(dòng)量，此項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)將直接影響滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)位置精度。另外，HIWIN在安裝滾珠絲杠的過(guò)程中，嚴(yán)格控制滾珠絲杠的軸向竄動(dòng)量，此項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)將直接影響滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)位置精度。

滾珠絲杠軸的預(yù)拉伸也是非常必要的。HIWIN為了提高滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的剛度和精度，給絲杠軸實(shí)施預(yù)拉伸時(shí)有效的，但由于絲杠軸的各斷面不同，而溫升值又不易設(shè)定，所以按有關(guān)文獻(xiàn)計(jì)算出的預(yù)拉力只能作為一個(gè)參考量。在生產(chǎn)實(shí)踐中常常是把具有負(fù)值方向的目標(biāo)值的絲杠軸進(jìn)行預(yù)拉伸，使機(jī)床工作臺(tái)的定位精度曲線的走向接近水平即可。