滚珠丝杠副传动是目前传动机械中精度最高也是最常用的传动装置,其效率高,定位精度好,可以逆传动,使用寿命长,同步性好,在数控机床、钢铁冶金、交通、建材、医疗器械、航天、军工、橡塑等领域均有广泛的应用。
滚珠丝杠副导程精度如何评定?额度寿命怎样衡量?预紧的方式有哪些?各有什么特点?在立式加工中心、轴承磨床、线切割机床、卧式加工中心、龙门加工中心等场景中如何选型?本期金粉讲堂一一为你解惑。
本期课程是金属加工杂志社推出的公益直播课第10期,我们邀请到了南京工艺装备制造有限公司技术部部长冯宇,为大家详细介绍滚珠丝杠副的各类参数,比较不同内循环结构和预紧方式的优劣,并用生动案例诠释在多个典型行业中如何选型。短短五十多分钟的直播,有超过一万人次观看,获得了直播间观众的强烈认可。
内容精选
评定导程精度的主要指标
有效行程内平均行程偏差ep
螺母相对于丝杠旋转所行走的轴向距离称之为“行程”。实际走的距离与希望(理想)走的距离的差值称之为“行程偏差”。螺母在丝杠每一段上走的偏差不尽相同,取其平均值称之为“平均行程偏差”,可利用最小二乘法得到。
有效行程内行程变动量V up (本项T类丝杠不考核)
任意300mm行程内行程变动量V300p
2π弧度内(即一圈内)行程变动量V 2πp(本项T类丝杠不考核)
额定寿命计算方法
预紧的方式及特点
FFZD型双螺母垫片预紧
1.修磨垫片来改变两个螺母的轴向距离,结构简单,调整垫片做成两半,修磨时不需拧下螺母。
2.调整后不易松动,刚度高。使用一段时间,滚道磨损可重配垫片,保证丝杠副精度。
FFB单螺母变位预紧
1.在一个螺母体内将两个闭式滚珠链中间过渡区域内(此段内无负荷滚珠)整数倍的基本导程变为:n·Ph±△ Ph。
2.轴向尺寸较小。可消除因双螺母形状,位置误差的干涉对传动副精度和性能的影响。
FFZ单螺母增大钢球预紧
1.滚珠与滚道呈四点接触。
2.只适用于预紧力较小(额定动载的3%以内)的场合。若预紧力过大,则装配困难。
3.在各种预紧中,这种结构最简单,轴向尺寸最小,可消除因螺母形状、位置误差的干涉对传动副精度和性能的影响
立式加工中心行业应用案例
推荐DK内循环端块式结构
线切割机床应用案例
推荐FFB内循环浮动式结构
Q:
丝杆导程会影响定位精度吗?
A:
不影响。
影响定位精度的因素主要有:丝杠精度等级、反向间隙、丝杆系统的轴向刚性等。
导程(导程=螺距*螺纹头数)只是关系到丝杆转一圈,丝杆螺母走的距离。丝杆定位精度指的是一段距离内,丝杆螺母走过固定长度的精确程度。目前高精度如卧式加工中心用丝杠,螺距普遍16mm以上。
Q:
内循环的在应用中保养维修有什么技巧吗?需要注意什么?
A:
1、定期加注润滑油或润滑脂,根据使用工况调整加注频率,如一天24小时不停机,则需缩短加注油脂周期。
2、长时间使用后,如果出现机床精度丧失,及时进行调整垫片及钢球的跟换,可联系我司进行调整。
Q:
影响丝杠寿命的因素有哪些?
A:
丝杠副所承受的载荷;滚道表面硬度;丝杠副的预紧力矩;丝杠副润滑系统
Q:
丝杆装配时的预拉伸怎么处理,怎么在装配时控制其热变形?
A:
1、首先保证丝杠副有预拉伸结构;
2、丝杠滚道有行程补偿值C;
3、预拉伸力可以计算出来:F=1.95*⊿t*d^2,正常情况下建议采用小于5摄氏度的预拉伸值(建议取2-5摄氏度为宜),注 意过大的预拉伸会损坏轴承;当公称直径超过50mm时,也不适合做预拉伸。
Q:
塑料反相器和金属反相器最本质的区别在于哪?
A:
适用温度不同,塑料返向器一般工作温度为±80℃,金属返向器工作温度可达到+180℃甚至更高。
Q:
滚珠丝杠副的轴向间隙如何调整?
A:
滚珠丝杠副结构方式不同调增方式也不用,垫片预紧的通过调整垫片厚度消除轴向间隙,增大钢球预紧的通过调整钢球规值消除轴向间隙,变位导程预紧的通过调整螺距偏差消除轴向间隙。