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滚珠丝杠公司综合分析滚珠丝杠副的 误差

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滚珠丝杠公司综合分析滚珠丝杠副的 误差

发布日期:2019-04-17 作者: 点击:

   滚珠丝杠公司综合分析滚珠丝杠副的 误差

    滚珠丝杠副作为数控机床的主要传动部件,其自身精度对机床的加工误差有很大影响。综合分析滚珠丝杠副的 误差,其中占主要部分的是载重误差、螺距误差、热误差以及丝杠加工误差和几何安装误差。应用材料力学和理论阐述等方法对上述四种误差逐项进行计算或分析,得出单项误差对滚珠丝杠副精度的影响程度。 后将各项误差进行整合得到丝杠综合误差对机床定位精度的齐次变换矩阵。

    该矩阵中各参数在实践中均可通过仪器测量到具体数值,在半闭环的数控 机床中只要将此具体的数值矩阵输入数控系统,便可以得到和全闭环的数控机床同样的加工精度。这样可以在不改变原 有机床硬件的基础上,以很小的投入获得很高的精度。

    滚珠丝杠副副作为高效、精密传动部件在数控机 床和 自动化设备上应用广泛。随着整机性能的不断升高,对滚珠丝杠副的精度和性能要求也随之升高,其中 重要的方面就是滚珠丝杠副 误差对工作台定位精度的影响,在这些误差中占比例较大的 是载重误差、丝杠的螺距误差、运转过程中的热误差以及丝杠在加工和安装过程中产生的位置误差,建立这些误差对定位精度的综合模型相信对升高机 床的精度有 帮助。 载重误差的产生是由于工作台本身与工件的重量除了作用于两平行导轨上以外,还有一部分通过螺母作用于丝杠上,使得丝杠在受力处产生转角误差和垂直水平面的Z 向偏移误差。

    此误差将带动螺母及其上的工作台向Z 轴负方向发生位置偏移, 使得工件位置向下移动。如果不对此误差进行适当补偿和修正,在进行切削加工时将不能准确加工到零件的设计尺寸,使所加工的零件产生较大的误差,甚至该零件不能使用。

    滚珠丝杠副和其它滚动摩擦的传动器件一样,应避免硬质灰尘或切屑污物进入,因此需要装有防护装置。如果滚珠丝杠副在机床上外露,则应采用封闭的防护罩,如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管以及折叠式套管等。安装时将防护罩的一端连接在滚珠螺母的侧面,另一端固定在滚珠丝杆的支承座上。

    如果滚珠丝杠副处于隐蔽的位置,则可采用密封圈防护,密封圈装在螺母的两端。接触式的弹性密封圈采用耐油橡胶或尼龙制成,其内孔做成与丝杆螺纹滚道相配的形状;接触式密封圈的防尘效果好,但由于存在接触压力,使摩擦力矩略有增加。非接触式密封圈又称迷宫式密封圈,它采用硬质塑料制成,其内孔与丝杆螺纹滚道的形状相反,并稍有间隙,这样可避免摩擦力矩,但防尘效果差。工作中应避免碰击防护装置,防护装置一有损坏应及时 换。外循环是滚珠在循环过程结束后通过螺母外表面的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环外循环滚珠丝杠螺母副按滚珠循环时的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽式。 

    不同于直线导轨,它的常用外循环方式(a)端盖式;(b)插管式;(c)螺旋槽式是端盖式,在螺母上加工一纵向孔,作为滚珠的回程通道,螺母两端的盖板上开有滚珠的回程口,滚珠由此进入回程管,形成循环。插管式,它用弯管作为返回管道,这种结构工艺性好,但是由于管道突出螺母体外,径向尺寸较大。螺旋槽式,它是在螺母外圆上铣出螺旋槽,槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切,形成返回通道,这种结构比插管式结构径向尺寸小,但制造较复杂。外循环滚珠丝杠外循环结构和制造工艺简单,使用广泛。其缺点是滚道接缝处很难做得平滑,影响滚珠滚道的平稳性。

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