滚珠螺杆在高速数控机床上的应用

主要措施有：

（1)适当加大螺杆的转速、导程和螺纹头数。目前常用大导 程滚珠螺杆名义直径与导程的匹配为：40mm×20mm，50mm×25mm，升降车传动丝杆，50mm×30mm 等，其进给速度均可达到 60m/min 以上。为了提高滚珠丝杆 的刚度和承载能力，大导程滚珠螺杆一般采用双头螺纹，以提高滚珠的有效承载圈数。

（2)改进结构，提高滚珠运动的流畅性。改进滚珠 循环反向装置，优化回珠槽的曲线参数，采用三维造型的导珠管和回珠器，真正做到沿着内螺纹的导程角方向将滚珠引进螺母体中，使滚 珠运动的方向与滚道相切而不是相交。这样可把冲击损耗和噪声减至小。

(3)采用“空心强冷”技术。高速滚珠螺杆在运行时由于摩擦 产生高温，丝杆，造成螺杆的热变形，直接影响高速机床的加工精度。采用“空心强冷”技术，就是将恒温切削液通入空心丝杆的孔中，对滚珠 螺杆进行强制冷却，保持滚珠副温度的恒定。这个措施是提高中、大型滚珠螺杆高速性能和工作精度的有效途径。

(4)对于大行程的高速 进给系统，可采用螺杆固定、螺母旋转的传动方式。此时，批量发黑丝杆，螺母一边转动、一边沿固定的螺杆作轴向移动，由于滚珠丝杠不动，可避免受临界 转速的限制，避免了细长滚珠螺杆高速运转时出现的种种问题。螺母惯性小、运动灵活，可实现的转速高。

(5)进一步提高滚珠螺杆的制 造质量。通过采用上述种种措施后，可在一定程度上克服传统滚珠螺杆存在的一些问题。其快速移动速度可达 60m/min，个别情况下 甚至可达 90m/min，加速度可达 15m/s2。

为了保证滚珠丝杆副的反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙。除个别用单螺母消除间隙外，滚珠丝杠螺母副常用双螺母预紧消隙。其原理是：利用两个螺母的相对轴向位移，使两个滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺旋轨道的两个相反侧面上，用这种方法消除间隙时，应注意预紧力不能过大，预紧力过大会使空载力矩增加，升降车发黑丝杆，从而降低传动效率，缩短使用寿命。因此，一般需要经过多次调整，以保证既能消除间隙又能灵活运转。调整时除螺母预紧外，还应特别注意使丝杠安装部分和驱动部分的间隙尽可能小，并且具有足够的刚度。

调整滚珠丝杆间隙，是为了保证反向传动精度和轴向刚度。用预紧办法消除轴向间隙时，应注意预紧不宜过大，预紧力过大会使空载力矩增大，降低传动效率，增加传动副磨损，缩短使用寿命。

数控车床滚珠丝杠断裂原因有那些？

   校核数控车床横向滚珠丝杠的轴向力、截面抗拉、抗扭强度、计算安装误差产生的弯曲应力;拉伸、扭转和拉弯组合交变应力下的疲劳强度及其安全系数，得出结论:横向滚珠丝杠的断裂与设计、使用、安装精度及设备磨损无关;不论横向滚珠丝杠是否超过使用寿命其断裂都是因为丝杠表面的初始裂纹和材料内部缺陷造成的低应力脆断。

   数控机床滚珠丝杠的使用寿命规定在1~1.5万h，按每天工作8h，每年251个工作日计算，大约可运行5~7.5年。但是许多数控车床横向滚珠丝杠达不到这个运行时间就发生了断裂。有些经济型数控车床横向滚珠丝杠的寿命还不到一年。从滚珠丝杠断口的宏观形貌分析，早期断裂的滚珠丝杠都属。

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