滾珠絲杠百科

采用滾珠絲杠傳動的進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)主要采用“旋轉(zhuǎn)電動機(jī)+滾珠絲杠”的傳動方式。隨著高速加工技術(shù)的不斷發(fā)展，這種傳動方式的許多弊端也逐漸表現(xiàn)出來。

1)電動機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動需經(jīng)過聯(lián)軸器、滾珠絲杠、螺母等一系列中間傳動和變換環(huán)節(jié)，變?yōu)榱锇搴偷毒叩闹本€運(yùn)動。由于中間傳動環(huán)節(jié)的存在，使得傳動系統(tǒng)的剛度降低，起動和制動初期的能耗都用在克服中間環(huán)節(jié)的彈性變形上。尤其細(xì)長的滾珠絲杠是剛度的薄弱環(huán)節(jié)，其彈性變形可使系統(tǒng)的階次變高，魯棒性降低，性能下降。滾珠絲杠彈性變形是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生機(jī)械諧振的主要根源。

2)中間傳動環(huán)節(jié)增加了運(yùn)動體的慣量，在不增加系統(tǒng)放大倍數(shù)的情況下，系統(tǒng)的速度、位移響應(yīng)變慢；而放大系數(shù)的增大又受系統(tǒng)穩(wěn)定性的限制，過大的放大倍數(shù)會使系統(tǒng)不穩(wěn)定。

3)由于制造精度的限制，中間傳動環(huán)節(jié)不可避免地存在間隙、摩擦及彈性變形等影響，使系統(tǒng)的非線性誤差增加，要進(jìn)一步提高系統(tǒng)的精度變得很困難。

通過滾珠絲杠間接傳動的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)相對簡單，加速度特性受運(yùn)動部件載荷變化的影響較小，且目前已有許多國內(nèi)外廠家進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和模塊化的專業(yè)化生產(chǎn)。但是普通傳動用的滾珠絲杠由于存在轉(zhuǎn)動慣量大，導(dǎo)程小，又受到臨界轉(zhuǎn)速的限制等，其所能提供的進(jìn)給／快移速度只有10～20re／rain，加速度為0．39，滿足不了高速加工的要求，因此，高速加工用的進(jìn)給滾珠絲杠普遍采取如下的改進(jìn)措施。

1)加大絲杠的導(dǎo)程和增加螺紋的線數(shù)。前者為提高絲杠每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量(即進(jìn)給速度)，后者則為彌補(bǔ)絲杠導(dǎo)程增大后所帶來的軸向剛度和承載能力的下降。

2)將實(shí)心絲杠改為空心的，這既是為減少絲杠的重量和慣量，也是為便于對絲杠采取通水內(nèi)冷，以利于提高絲杠轉(zhuǎn)速，提高進(jìn)給／快移速度和加速的能力，減少熱影響。
3)改進(jìn)回珠器和滾道的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量，使?jié)L珠的循環(huán)更流暢，摩擦損耗更少。
4)采用滾珠絲杠固定，螺母與連接在移動部件上的伺服電動機(jī)集成在一齠