滚珠丝杠螺母副是数控机床进给驱动系统的主要功能部件。随着数控机床向高速化方向发展,对机床的进给速度提出了更高的要求。虽然目前人们为了实现高速进给探索研究出直线电动机、并联虚拟轴机床,但由于它们成本高以及技术不是很完善等问题,还没能被广泛接受。因而高速滚珠丝杠螺母副传动系统在高速进给驱动系统中仍然占主导地位。因此,有必要对实现丝杠螺母副高速化的方法及相关问题进行研究。
1.高速的实现方法
(1)加大导程和螺纹头数 这就是我们常说的大导程滚珠丝杠副,先前的观点是因导程增大不利于提高导程精度,而且进给系统的静刚度迅速下降,所以只适用于对定位精度要求不高的快速驱动场合。
(2)增加丝杠的旋转速度,增加电动机的旋转速度可以提高进给速度,但是由于丝杠本身的固有频率,因而存在临界速度的限制。
(3)丝杠固定,螺母驱动螺母一边转动一边沿固定的丝杠作轴向移动,没有了作为转速上限的回转丝杠的弯曲临界转速。但是弯曲固有频率在固定丝杠的情况下也必须加以考虑
(4)丝杠和螺母同时驱动。
2. 高速化引发问题的解决 对于高速机床来说,在满足高速度的前提下,还要保证,片面地要求高速度是没有意义的。滚珠丝杠进给系统在高速下长时间运行都会导致滚珠丝杠温度的上升,随之势必产生滚珠丝杠的轴向热位移,直接导致机床进给轴的定位精度下降。为此,需要采取一定的措施来抑制热位移,改善机床进给轴的定位精度,从而提高机床的工作精度。
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随着机床加工精度越来越高,滚珠丝杠副以其许多独特的优点,越来越多出现在有较的机床上,我们都知道,滚珠丝杠滚珠丝杠副的结构传统分为内循环结构和外循环结构两种。
大型卧式加工是一种高机械,高刚性,机电一体化加工设备,是加工传动箱件及其他大型模具的理想加工设备,它的三个坐标方向是伺服电机驱动的滚珠丝杠传动,以及三个坐标方向,即X,Y和Z,操作行程较大,由于滚珠丝杠副的结构特性,在主发动机上沿三个方向安装滚珠丝杠变得关键。
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电动丝杆又称电动推杆、推杆电机、电动缸及线性致动器,电动丝杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置,可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行机械使用,以实现远距离控制、集中控制或自动控制。
电动丝杆按丝杠形式分:梯形丝杆式,滚珠丝杆式,行星滚珠丝杆式等,按电机类型分:直流电机式(12/24/36V),交流电机式(220/380V),步进电机式,伺服电机式等,广泛运用于家具、家庭、电子、电力、机械、冶金、交通、矿山、石油、化工、起重、运输、建筑、粮饲加工等行业。
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