微小型滚珠丝杆副(滚珠丝杠副安装的新方法)

Posted 2023-05-26

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滚珠丝杠副是在螺杆和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件。它是一种精密、高效、高刚度、长寿命、节能省电的先进传动元件。是旋转运动与直线运动相互转换的理想传动装置。

为了满足机床坐标位置精度的要求，减少螺旋缠绕，防止径向和偏载，减小丝杠轴系统各环节的温升和热变形，减小伺服电机的传动转矩，提高机床连续运行的可靠性，提高滚珠丝杠副在机床上的安装精度是十分必要的。

大型卧式加工中心的三坐标方向由伺服电机驱动的滚压螺杆驱动，三个坐标方向即x、y、Z的工作行程较大。由于滚珠丝杠副的结构特点，在主机上三个方向安装滚珠丝杠副显得尤为关键。

安装方式：双顶推式;双顶推式。

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一、滚珠丝杠副安装旧方法的缺陷

1按照传统工艺，滚珠丝杠副的安装一般采用芯轴和定位套，两端支承轴承座与中间丝杠座连接在一起进行校正，用百分表将芯轴对准并平行于机床导轨，芯轴传动灵活方便。这种安装方法适用于小型数控机床和三坐标方向行程较小的加工中心。

由于芯轴与定位套之间、定位套与两端支承的轴承孔与中间螺座孔之间的配合间隙，安装后轴承孔与螺座孔的同轴度误差较大，导致螺旋缠绕增大，径向偏载增大，丝杠轴系统各环节的温升、热变形和传动扭矩增大等严重后果，导致伺服电机过载和过热，伺服系统报警，影响机床的正常工作。

另外，两端轴承孔与中螺纹座孔的实际差值不能准确测量，影响了进一步的精确调整。对于三坐标方向大行程的数控机床和加工中心，由于所需芯棒大于1500mm，加工难度大，精度难以保证，无法采用心轴与定位套对中的方法安装滚珠丝杠副。

在某型卧式加工中心的生产中，由于机床三坐标行程过大，导致两端轴承孔与中间丝杠座孔的同轴度超差，导致滚珠丝杠的径向和偏载增大。伺服电机过载、过热及伺服系统报警时有发生，使机床无法连续运行，严重影响滚珠丝杠副的使用寿命和传动精度，缩短主机的维修周期。

2采用其它装配方法，如移动鞍座，缩短螺距与轴承座的距离，分别对正两端的螺距座和轴承座，实际使用效果不理想，需要两段分别对中，而检查杆与检查套之间的间隙过大，实际应用效果并不理想，上述问题也存在。

二。新装配工艺

1首先用一体化专用心轴校正螺孔，使其与基准导轨的法向和横向平行度在0.01/1000以内;

2线座固定好后，用专业量具测量丝座孔与基准导轨的正、横向距离，然后用整体专用检查杆将轴承孔与基准导轨的正、横向平行度对准0.01/1000。用专用量具测量轴承孔与基准导轨的正、横向距离，公差为0.01。轴承座固定。

该方法采用整体式专用检查杆，不仅长度短，而且心轴与定位套合二为一，消除了芯轴与定位套的配合间隙，可靠地保证了轴承孔的平行度，螺丝母座孔及导轨;

三。通过滚珠丝杠副和轴承孔的同轴度，可靠地提高了丝杠副和轴承座的同轴度。

4另外，在安装滚珠丝杠的过程中，必须严格控制滚珠丝杠的轴向运动。这一技术指标将直接影响滚珠丝杠进给系统的传动位置精度。

根据现场实际验证，首先将伺服电机端部安装的轴承座中的轴承装配好，在滚珠丝杠传动过程中起主要作用，滚珠丝杠轴向位移控制在0.015～0.02之间，另一端轴承座中的轴承应装配好，轴向位移控制在0.01以内。这样可以有效地保证滚珠丝杠进给系统的刚度和精度。

5滚珠丝杠轴预拉伸也是非常必要的。为了提高滚珠丝杠进给系统的刚度和精度，对滚珠丝杠轴进行预拉伸是非常有效的。但由于螺杆轴截面不同，温升不易精确设定，根据相关文献计算的预紧力只能作为参考。在生产中，往往是用负值方向预拉伸丝杠轴，使机床工作台的定位精度曲线的方位接近水平。

结论

在生产中，采用上述新工艺装配滚珠丝杠副时，其空载转矩和空载电流均显著降低。伺服电机及伺服系统工作正常，三坐标方向无伺服报警。机床可连续运转72小时以上。另外，新方法不受机床行程大小的限制。机床的行程越大，其优势就越明显。为大型数控机床和加工中心滚珠丝杠副的安装提供了一种有效、可靠的方法。