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，机床配件梯形丝杠来料加工，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，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，台湾梯形丝杠来料加工，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，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，大型梯形丝杠来料加工，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。

滚珠丝杆副常见故障对数控机床进给运动的影响：

（1）过载问题

   滚珠丝杠副进给传动的润滑状态不良、轴向预加载荷太大、丝杠与导轨不平行、螺母轴线与导轨不平行、丝杠弯曲变形时，传动件梯形丝杠来料加工，都会引起过载报警。一般会在CRT上显示伺服电动机过载、过热或过流的报警，或在电柜的进给驱动单元上，用指示灯或数码管提示驱动单元过载、过流信息。

（2）窜动问题

   窜动问题是滚珠丝杠副进给传动的润滑状态不良、丝杠支承轴承的压盖压合情况不好、滚珠丝杠副滚珠有破损、丝杠支承轴承可能、轴向预加载荷太小，使进给传动链的传动间隙过大，引起丝杠传动时的轴向窜动。

（3）爬行问题

   爬行问题一般发生在启动加速段或低速进给时，多因进给传动链的润滑状态不良、外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是，伺服电动机和滚珠丝杠联轴器，如连接松动或联轴器本身缺陷，如裂纹等，会造成滚珠丝杠转动和伺服电动机的转动不同步，从而使进给运动忽快忽慢，产生爬行现象。

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