摘要：隨著數(shù)控機床、加工中心工作精度要求的日益提高，滾珠絲杠副的高精度化成為發(fā)展的必然趨勢，如HIWIN的高速靜音滾珠絲杠、螺母旋轉式滾珠絲杠、轉造級滾珠絲杠等等。為了達到機床坐標位置精度的要求，減少絲杠撓度，防止徑向和偏置載荷，減少絲杠軸系各環(huán)節(jié)的升溫與熱變形，減輕伺服電機的傳動扭矩，提高機床連續(xù)工作的可靠性，我們必須充分以提高滾珠絲杠副在機床上的安裝精度。
滾珠絲杠副的安裝方式常用的通常有： 雙推—自由方式、雙推—支撐方式、雙推—雙推方式。
大型臥式加工中心是具有高性能、高剛性、高精度的機電一體化的高效加工設備，是加工各類高精度傳動箱體零件及其他大型磨具的理想設備。它的三個坐標方向均采用伺服電機帶動滾動絲杠傳動，三個坐標方向—X向、Y向、Z向工作行程較大。由于滾珠絲杠副的結構特點，使主機上三個方向滾珠絲杠副的安裝成為特別關鍵的問題。
按照傳統(tǒng)工藝方法，安裝滾珠絲杠副一直沿用心棒、定位套將兩端支承軸承座及中間絲母座連接在一起校正，用百分表將心棒軸線與機床導軌找正平行，并且心棒傳動自如輕快的方法。這種安裝方法在三個坐標方向行程較小的小型數(shù)控機床、加工中心上應用較方便。由于心棒與定位套、定位套與兩端支承的軸承孔及中間的絲母座孔存在著配合間隙，往往使安裝后的支承軸承孔、絲母座孔的同軸度誤差較大，造成絲杠撓度增大，徑向偏置載荷增加，引起絲杠軸系各環(huán)節(jié)的溫度升高，熱變形增大，傳動扭矩增大等一系列嚴重后果，導致伺服電機超載、過熱，伺服系統(tǒng)報警，影響機床的正常運行。另外，兩端軸承孔與中間絲母做空的實際差值無法準確測量，從而影響進一步的精確調(diào)整。對于三個坐標方向行程較大的數(shù)控機床、加工中心，由于所需心棒多在1500mm以上，這樣長度的心棒加工困難，精度不容易保證，因此無法采用心棒與定位套配合的找正方法進行滾珠絲杠副的安裝。
再生產(chǎn)某型臥式加工中心時，由于機床三個坐標行程較大，在采用傳統(tǒng)工藝方法的過程中，由于兩端軸承孔與中間絲母座孔同軸度超差，造成滾珠絲杠徑向和偏置載荷增加，經(jīng)常出現(xiàn)伺服電機超載、過熱，伺服系統(tǒng)報警等現(xiàn)象，使機床無法連續(xù)運行。同時，嚴重影響滾珠絲杠副的使用壽命和傳動精度，縮短了主機的維修周期。
我們曾采用其他裝配方法，如：移動滑鞍從而縮短絲母座與軸承座的距離，將絲母座與兩端軸承座分別找正的方法，由于是兩段分別找正，加以檢棒、檢套的配合間隙，實際應用效果也不好，同樣存在上述問題。在安裝滾珠絲杠的過程中，必須嚴格控制滾珠絲杠的軸向竄動量，此項技術指標將直接影響滾珠絲杠進給系統(tǒng)的傳動位置精度。另外，HIWIN在安裝滾珠絲杠的過程中，嚴格控制滾珠絲杠的軸向竄動量，此項技術指標將直接影響滾珠絲杠進給系統(tǒng)的傳動位置精度。
滾珠絲杠軸的預拉伸也是非常必要的。HIWIN為了提高滾珠絲杠進給系統(tǒng)的剛度和精度，給絲杠軸實施預拉伸時有效的，但由于絲杠軸的各斷面不同，而溫升值又不易精確設定，所以按有關文獻計算出的預拉力只能作為一個參考量。在生產(chǎn)實踐中常常是把具有負值方向的目標值的絲杠軸進行預拉伸，使機床工作臺的定位精度曲線的走向接近水平即可。
取材自：《金屬加工-冷加工》
成都海科工控技術部
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