数控机床滚珠丝杠副的预拉伸安装有什么概念简介？

2025-03-28 06:10:49

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回答1：

机床的功能在很大程度上取决于进给传动体系的定性和定量装置。机械驱动组织是数控机床进给体系中方位操控的重要环节，对进给体系精度有直接的影响。进给驱动组织主要有滚珠丝杠驱动、齿轮齿条驱动、直线电机驱动和并联虚拟轴驱动几种型式，根据机床的运用范围及精度要求不同，可选用的进给驱动组织也会有很大的差异。由于滚珠丝杠具有传动效率高、定位精度高、运用寿命长、同步功能好、传递可逆性等长处，现在，数控机床运用最普遍、最广泛是“旋转电机＋滚珠丝杠”进给传动组织，该组织又分为丝杠滚动结构和丝母滚动结构。由于丝母滚动结构复杂，受移动工作台空间的限制，装置修理比较繁琐，数控机床进给体系中得到广泛运用的是“丝杠滚动结构”。滚珠丝杠副一般只能接受轴向力，较大的径向力和倾覆力矩可能形成丝杠的损坏，所以，滚珠丝杠的正确装置对其运用工作功能具有重要的决定作用。
1、滚珠丝杠滚动的结构型式
常见的滚珠丝杠滚动进给组织有伺服电机与滚珠丝杠直联和伺服电机经过齿轮（或同步带）减速与滚珠丝杠相连，即丝杠随电动机滚动，刀架工作台跟从丝母移动，从而将旋转运动转化为直线运动。其结构规划制作相对简略，可以减少启动力矩及滞后时刻。
2、预拉伸滚珠丝杠的装置
数控机床滚珠丝杠进给传动结构有轴承座、丝杠专用轴承、滚珠丝杠副、压盖、紧定精细螺母、工作台、伺服电机、联轴器、齿轮或带轮同步带等零件组成。其装置流程是：伺服进给电机轴承座→电机端轴承→丝杠副→后轴承座→压盖→工作台→滚珠螺母座→滚珠丝杠螺母→伺服进给电机。首要要将滚珠丝杠两头轴承座和轴承正确装置后，再将螺母座和工作台相连，最终紧固滚珠丝杠螺母法兰与螺母座的衔接螺钉。
轴承支承座的装置之前的查看，当确定某两个轴承座为一组时，首要用专用研检具对轴承座进行查看其止口端面临孔的笔直度，不良时研刮解决，触摸率75％且均匀。用芯轴查看单个轴承座的等高度（芯轴要求等径），在轴承座端面根部及距端面100mm处，均不得超越0.005mm，可选用研刮、磨削等办法加工至要求。
轴承支承座的装置，先将电机端轴承座装置固定，然后在装置另一端轴承支座，用芯轴和分组的过度套（等直径同公役尺度分3-4组）调整两轴承支承座轴承孔轴线侧母线，精度在0.005/100以内，丈量上母在0.005/100以内，调整侧母时应操控丝杠轴线至基准导轨的尺度；两轴承座对导轨的等距度上母和侧母均不得大于0.01mm，关于较长的导轨应先进行调平，上母和侧母可丈量两轴承座根部，防止挠度差错。然后顺次紧定轴承座螺钉，轴承座装置结束。轴承的清洗及填充光滑脂，轴承不要过早地清洗好等候装置，应在即将装置前，打开轴承包装，用洁净的火油或汽油作为清洗液，进行清洗；对制作厂家已经填充好光滑脂或带有密封圈的轴承，不需要清洗，可直接装置；已清洗好的轴承，在填充光滑脂和轴承装置过程中，不允许裸手触摸轴承，以防止附着在手上的汗迹形成轴承的锈蚀。清洗办法，将清洗用用具按照粗、精铣分隔进行清洗，器皿底部垫上金属网，防止轴承直触摸摸器皿底部沾染污物；粗铣时要尽量防止滚动轴承，用刷子等工具铲除附着在轴承表面上的污物之后再进行精洗；精洗时，将轴承悄悄的滚动进行清洗，精洗轴承的清洗液必须常常替换，保持清洁；如果是油光滑的轴承，在轴承的表面和内部涂上一层光滑油，尽量在轴承不旋转的状态下装置到位；如果是脂光滑，清洗后的轴承可用注射器进行填充光滑脂，填充应均匀。常用滚珠丝杠专角触摸轴承光滑脂填充量见表1（填充单位：CC）。
丝杠轴承定向装置，轴承内外圈旁边面（或倒角）一般都标有径向跳动最大点的标识“0”，装置轴承时该标识“0”点应对准丝杠轴径径向跳动最低点；轴承装置时必须运用专用工具，合作表面涂上清洁的机油，未预紧状态下不允许滚动轴承。常用滚珠丝杠专用角触摸球轴承螺母紧固力矩见表2（N.M）。
压盖的装置，压盖紧固量的丈量，用深度千分尺丈量轴承座端面到止口底部的深度尺度，在不少于三个点检测，取算术平均值核算深度尺度，轴承在未施加预紧力的情况下单个用外径千分尺（或微分尺）丈量外圈宽度尺度，轴承一组相加的和与止口深度的差作为轴承配制压盖的基本尺度，然后根据轴承大小确定紧固量，关于轴承制作商给定的轴承宽度尺度，不需要丈量，可直接核算，压盖的紧固量一般操控在0.02-0.04之间，压盖两头面的平行度不大于0.005压盖的预紧，将清洗干净的螺钉的螺纹表面涂上机油（或光滑脂），手动旋转到位，（不加预紧力）无阻尼现象，然后用1/2的预紧力按对角紧固一遍，在用100％的预紧力重复紧固一遍，最终按自己便于回忆的次序（逆时针或顺时针）顺次紧固一遍。
3、滚珠丝杠的拉伸
滚珠丝杠副的包装应在装置时打开，以防污物、异物和浮尘侵入丝杠，即使成装结束也要采取防护措施；当丝杠两头支承座大于800mm时，丝杠中间部位应加一支撑，调整至与丝杠两头的高度一致，再进行拉伸操作。
首要把被拉端轴承按紧固力紧固到位，即把伺服电机端轴承座内的轴承装置好，消除轴承的游隙，拉伸端螺母轻紧到位。
C＝α·Δ·LC为丝杠规划拉伸量，α为丝杠的线膨胀系数11.8×10-6/度，Δ为温度变化值2-3℃，L为丝杠的有用支撑长度mm。如丝杠的支撑长度L＝1138mm，取温度变化值Δ＝2℃，丝杠规划拉伸量C＝1138×2×11.8×10-6＝0.0268mm，实际装置装置时按0.02268对丝杠进行拉伸。在丝杠上母线和侧母线符合规划要求后，丝母座端面临丝母孔或基准导轨的笔直度不得大于0.005/100，将丝杠两头压上千分（或百分表），在拉伸端对螺母进行紧固，使L2的移动量减去L1的移动量的差，不大于要求的拉伸量C，即L2-L1——≤C；且L1的移动量不得大于0.01mm。
4、优缺点比较
滚珠丝杠螺母与螺母座径向尺度D是过渡合作，丝杠螺母法兰与螺母座紧固衔接，无论先正确装置好丝杠的两头轴承座，在衔接丝杠螺母与螺母座工作台；仍是先装置丝杠电机端轴承座和丝杠螺母与螺母座工作台，后装置丝杠另一端轴承座，装置调整难度大，同时装置精度也难以确保，滚珠丝杠两头与丝杠螺母座三点都存在着过定位现象。轻者影响机床加工零件的表面粗造度，重者影响机床的定位精度和方位的不确定性。滚珠丝杠螺母与螺母座径向尺度D是空隙合作，合作空隙一般为1-2mm，这样消除了丝杠两头与丝杠螺母座三点存在着过定位现象。首要正确装置丝杠两头轴承座组合件，对丝杠进行拉伸，紧固衔接螺母座与工作台，然后顺次用螺钉衔接滚珠丝杠螺母法兰和螺母座，该法兰沉孔与螺钉的空隙使调整丝杠螺母座尺度更简略，装置和调校方便，减少了装置差错。此办法省去了丝杠螺母座尺度的多次丈量和配磨，装置时刻也节约了1/3以上，适合于推广和大批量出产。
5、滚珠丝杠成装后的查看
滚珠丝杠装置结束后，手动对丝杠进行顺向和逆向滚动，均应顺畅，手感无反常；查看各光滑点光滑是否充分；用电机拖动丝杠时，应由低到高逐步进步，高速旋转时声响是否正常，两头轴承座有无发热现象；将所有装置精度做写实记录。我公司出产的数控车床、数控立、卧加工中心和数控龙门铣床等数控机床均选用预拉伸滚珠丝杠结构型式，该机床的定位精度和重复定位精度用激光丈量仪一次丈量都到达国家标准的要求之内，且加工零件尺度安稳。现在，该办法已都形成了我公司固定装置工艺，经过实践证明，进步公司的产品质量的安稳性和可靠性。

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