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滚珠丝杆
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滚珠丝杆在数控机床的应用

文章出处:http://www.ahduihe.com/ 作者:杰远机电 发表时间:2017-01-11 16:50:57

  滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杆是工具机和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反覆作力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。导轨和滚珠丝杠在精密数控机床上都有应用,数控机床需要安装有精密、耐用的主轴,而且应配有功能强大和操作灵活的控制器来控制复杂的程序。直线运动元件选用正确才能达到如此高的精度。

   数控机床滚珠丝杆
 在工具机数控机床上,机床滚珠丝杆(通过一钢制圆盘式联轴节与固定的电机连接)旋转,螺母顺轴向下运动。当丝杠转动时,螺母在轴上向前或向后运动,而滚珠无论如何必须在螺母内(在轴螺纹与螺母螺纹之间)循环运行。

 滚珠在螺母内循环运行时,其外部通过一滚珠回路管道、或内部通过滚珠偏转循环器,将滚珠导入螺纹滚道。滚珠回路管道的设计比较简单、直径较大、易于生产,一般价格较便宜。带有滚珠偏转器的螺母,结构比较紧凑,运行较平稳、顺畅,运行速度较高。

 在这两种情况下,轴向负荷均由滚珠承受。一般来说,这些零件首先受材料疲劳强度影响而磨损。滚珠丝杆的设计不能承受很大的侧向或径向负荷(这些负荷应该由导轨承受),这个时候就需要直线导轨助力啦,因为一般来说,直线导轨在任何方向上都能承受相等的负荷。

 数控机床滚珠丝杆选型除了直径外,最大特针就是导程(螺距),螺纹节距是指一个螺纹与相邻螺纹之间的距离,而丝杆螺距则是指丝杆旋转一周后螺母向前运动的距离。对于单一的起动螺纹而言,节距等于螺距。较低的节距(例如:5、6 mm或8 mm)在保持效率、负荷能力、速度、旋转和电机扭矩方面具有很好的综合性能。

 要提高各轴的速度,第一步通常是提高节距,其前提是假定电机有足够的扭矩防止机械优越性强度的降低,以及编码器要有足够的分辨率。较高的节距(例如:10、15 mm和20 mm)现在使用较普遍,因为速度的要求提高了,而且电机、放大器和编码器技术更先进了。对于大型龙门机床而言,其丝杆采用了极大的螺距(40 mm和50 mm),即通常说的大导程滚珠丝杆,就是丝杆导程大于丝杆本身直径,因此速度甚至可以达到更高。因为与VMC或HMC机床相比,其负荷要轻得多,没有必要利用较小螺距的机械优越性。

 数控机床利用滚珠丝杆及直线导轨做传导向,不仅定位精度高,工作效率快,且使用寿命长,大大提高了数控机床的适用性能,发挥更大作用。

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