根据精度要求分为7个精度等级,即1、2、3、4、5、7和10级。1级精度最高,依次递减。P5是国内标准,精度等级是5级,任意300mm行程内行程变动量为0023mm,这个精度一般表示成P5=0023,国产丝杆使用多。
C7是JIS标准,精度等级是7级,任意300mm行程内行程变动量为0050mm,也就是C7=0050,一般日本,台湾产使用的表示方法。由此可见滚珠丝杠的P5精度要比C7精度高。
国内的等级精度分为P1,P2,P3,P4,P5,P7,P10这7个等级,JIS等级精度分为C0,C1,C3,C5,C7,C10这6种精度,不过现在台湾也出现C2和C6,这两种精度,P5的精度等级介于C5和C7之间,与出现的C6=0025基本可以等同。
扩展资料
1、摩擦损失小、传动效率高
由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滑动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。
2、精度高
滚珠丝杠副一般是用世界最高水平的机械设备连贯生产出来的,特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度、湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。
3、高速进给和微进给可能
滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。
4、轴向刚度高
滚珠丝杠副可以加与预压,由于预压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。
直线导轨和滚珠丝杆区别很大,虽然同属直线传动设备,但是其工作原理、要求以及使用范围都不一样,但两者的表现在直线传动方面表现却都非常出色。
滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件,是由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。主要用于一些机床大型设备、雕刻机械等较为普遍,非常方便的把旋转的运动转换成直线运动,用起来非常方便,从而减少整个设备在旋转方面的磨损大大降低。
直线导轨使用非常广泛但种类很多,方型四排高珠导轨用于一些大型机床设备,如平面磨床,切片机、线切割等;也因工作条件的不同选用的直线导轨也是不同的,最适于精密测量仪器、半导体制造和检验设备、非标自动化机械设备以及其他精密直线运动至为重要的应用场合等,因不同设备需要选择正确的导轨也是至关重要的。
滚珠丝杆的特性
1、与滑动丝杆副相比驱动力矩为1/3
由于滚珠丝杆副的丝杆轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率与过去的滑动丝杆副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杆副的1/3在省电方面很有帮助。
2、高精度的保证
滚珠丝杆副是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的,特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证
3、微进给可能
滚珠丝杆副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给
4、无侧隙、刚性高
滚珠丝杆副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杆内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)
5、高速进给可能
滚珠丝杆由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。
直线导轨的特性
1、定位精度高
使用直线导轨作为线性导引时,由于直线导轨的摩擦方式为滚动摩擦,不仅摩擦系数降低至滑动导引的1/50,动摩擦力与静摩擦力的差距亦变得很小,因此当床台运动时,不会有打滑的现象发生,可达到超高精密级(um)级定为精度。
2、磨耗少能长时间维持精度
传统的滑动引导,无可避免的会因油膜逆流作用造成平台运动精度不良,且因运动时润滑不充份,导致运行轨道接触面的磨损,严重影响精度,而滚动导引的磨耗非常小,故机台能长时间维持精度。
3、使用高速度运动且大幅降低机台所需驱动马力
由于直线导轨移动时摩擦力非常小,只需较小动力便能让床台运行,尤其是在床台的工作方式为经常性往返运动时,更能明显降低机台点力损耗量,且因其摩擦产生的热度较小,可适用于高速运行。
4、可同时承受上下左右的负荷
由于直线导轨特殊的束制结构设计,可同时承受上下左右方向的负荷,不想滑动导引在平行接触面方向可承受的侧向负荷较轻,易造成机台运行精度不良。
5、组装容易并具互换性
组装时只要铣削或研磨床台上导轨之装配面,并依建议之步骤将导轨,滑块分别特定扭力固定于机台上,既能重视加工时的高精密度,传统的滑动导引,则须对运行轨道加以铲花,既费事又费时,且一旦机台精度不良,又必须在铲花一次,直线导轨具有互换性,可分别更换滑块货导轨至是直线导轨组,机台即可重新获得高精密度的引导。
6、润滑结构简单
滑动引导若润滑不足,将会照成接触面金属直接摩擦损耗床台,而滑动导引要润滑充足并不容易,需要在床台适当的位置钻孔供油,直线导轨则已在装置油嘴,可直接以注油枪打入油脂,亦可换上专用油管接头链接供油油管,以自动供油机润滑。
润滑
有的直线导轨内置一定量的润滑脂,可以在一段时间里不用润滑,但大部分的线性导轨是需要润滑的。线性导轨的润滑和轴承比较类似,一般用粘度在100#以下的机械油即可。
在润滑前要先分清是油润滑还是油脂润滑,如果是油润滑,可以在滑块和丝杠的油孔处加油嘴,做配管润滑,集中供油,需要油泵等。如果是油脂润滑,用脂嘴和脂线,拉到好加油的位置即可。至于润滑周期的话,如果机器运转不是非常频繁,周期一般是3个月内保养。润滑时,一般要把原有的脏油顶出去。
而滚珠丝杆润滑时,因为丝杆螺帽里面的钢珠有一定的间隙。加太多油反有一定影响。润滑时,可以把螺帽转下来之后用棉签或者其它清理一下里面的脏东西就可以了。
温度对滚珠丝杆的影响
滚珠丝杆运转时,温度会影响到机械传动系统的精度,特别是高速且高精度的机械。影响滚珠丝杆温度升高的因素有预压力、润滑和预拉。
预压力的影响:为了避免造成机械传动系统的任何失步,提高螺帽刚性是很重要的然而高提高螺帽刚性,必须使螺帽预压力达到一定水准。施加预压力于螺帽会增加螺牙的摩擦扭矩,并使工作时的温度升高。
润滑的影响:润滑油的选择直接影响滚珠丝杆的温升,TBI的滚珠丝杆须采以油或者油脂其中一项的润滑,一般建议以轴承润滑油为滚珠丝杆油润滑,油脂则建议以锂皂基的油脂。油品黏度选用是依操作速度、工作速度以及符合情形来做选择。
预拉的影响:滚珠丝杆温度升高时,热应力效应会使滚珠丝杆伸长,使丝杆的长度变得不稳定。其伸长量可借由预拉来补偿;过大的预拉会烧坏支撑轴承,若丝杆的直径超过50mm时也不适合做预拉,丝杆直径大就需要做预拉力,因此导致支撑轴承过热而烧坏。
温度对直线导轨的影响
若部件在130℃以上的高温下长期运行的话,就会降低直线导轨的使用寿命。不管是设备所处的环境高温,还是直线导轨在快速给进时的温度,都会让直线导轨处于异常的条件下,而高温同样会影响直线导轨的润滑剂。引起高温一般是由以下情况:
润滑剂选择不当,润滑不足或者过分润滑: 有很多设备制造商觉得比较粘稠的润滑剂会使设备运行更长时间而不需要再次润滑
粘稠的润滑剂会使滑块和导轨的摩擦力增大,增加其内部温度,反之润滑剂太过稀疏也不行,这样会使得润滑剂更快的流失,蒸发,导致润滑不足,最后,导致高温,烧死。所以,一般都会强调设备制造商能定期对传动件进行保养,保证上银导轨的寿命。
粉尘过大: 一些设备使用的环境,因为粉尘过大,导致滑块滚动部位进入大量肉眼看不到的杂质,这样也会增加其摩擦系数,影响其预压以及间隙,严重时,会对滚动体造成腐蚀,最后导致卡死,电机烧死。
其实一楼说的基本都对,滚珠丝杠在良好的润滑下摩擦系数很低,毕竟是点接触,长期使用磨损量也少,对数控机床这样要求加工精度高而且加工精度能保持长期稳定的设备来说是必须的,而且较低的传动阻力也同时为更高速的传动打下基础。使用滚珠丝杆,也是数控机床加工效率高的一个原因之一,当然这只是辅助原因。数控机床特别是加工中心都有很标准的刀库,换刀的速度非常快,加上很快的主轴转速,非常成熟的控制系统加上步进电机,伺服电机等精确动力源,甚至很多加工中心成熟的免换夹多轴联动加工,使加工效率和加工精度可以成倍的提高。当然不仅仅用循环球滚道的,其实锥子滚子的也有,具体你可以查阅相关的资料。数控特别是加工中心这样的设备,是未来加工业发展的大趋势,相信你现在都已经看到了这个前景了,如果想从业多学学相关知识,当然如果志向远大一点,也不用学这个了,了解了解就可以了呵呵~
国内的等级精度分为P1,P2,P3,P4,P5,P7,P10这7个等级,JIS等级精度分为C0,C1,C3,C5,C7,C10这6种精度,不过现在台湾也出现C2和C6,这两种精度,P5的精度等级介于C5和C7之间,与出现的C6=0025基本可以等同。
滚珠丝杠精度等级划分的基本原则是在传动中,实际移动距离和理想移动距离的偏差,偏差越小,精度越高,其中有分为三种情况,一是旋转一周的运行精度;二是整根滚珠丝杠的运行精度;三是任意300的运行精度,一般情况下说的精度是任意300的精度。
滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。
扩展资料:
原理
1、按照国标GB/T175873-1998及应用实例,滚珠丝杠(已基本取代梯形丝杆,俗称丝杆)是用来将旋转运动转化为直线运动;或将直线运动转化为旋转运动的执行元件,并具有传动效率高,定位准确等
2、当滚珠丝杠作为主动体时,螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动,被动工件可以通过螺母座和螺母连接,从而实现对应的直线运动。
参考资料:
丝杠的精度等级:
在国家标准GB785-65中,对普通梯形螺纹精度是按中径公差划分的。共有五项基本参数:即外径d、内径d1、中径d2、螺距t及牙形半角α/2。由于丝杠要传递准确运动,因此,按JB2886-81规定,丝杠及螺距的精度,根据使用要求分为6个等级:4、5、6、7、8、9(精度依次降低)。
各级精度丝杠应用范围如下:4级为目前最高级,一般很少应用;5级用于精密仪器及机密机床,如坐标镗床、螺纹磨床等;6级用于精密仪器、精密机床和数控机床;7级用于精密螺纹车床、
齿轮加工机床及数控机床;8级用于一般机床,如卧式车床、铣床;9级用于刨床、钻床及一般机床的进给机构。
一般所说的精密丝杠是指5、6、7级丝杠。精密丝杠有淬硬丝杠和不淬硬丝杠两种。前者的耐磨性较好,能较长时间保持加工精度,但加工工艺复杂,必须有高精度的螺纹磨床和专门的热处理设备,而后者只需要精密丝杠车床。
滚珠丝杠副和滚珠丝杠的精度等级也分为六个等级。
丝杆传动的精度高,成本也高。
但是在长距离重负载下,丝杆易导致弯曲而齿条不存在这些情况。
齿轮齿条在传动过程中会有自己所独有的运动特点:齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力,其圆周速度可达到300m/s,传递功率可达105KW,齿轮直径可从不到1mm到150m以上,是现代机械中应用最广的一种机械传动。
齿轮齿条传动与带传动相比主要有以下优点:
(1)传递动力大、效齿轮传动的特点。齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力,其圆周速度可达到300m/s,传递功率可达105KW,齿轮直径可从不到1mm到150m以上,是现代机械中应用最广的一种机械传动。
(2)寿命长,工作平稳,可靠性高;
(3)能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动。
齿轮传动与带传动相比主要缺点有:
(1)制造、安装精度要求较高,因而成本也较高;
(2)不宜作远距离传动。
丝杆传动机构,包括丝杆以及外套,丝杆端部设有挡销,螺纹槽中嵌设有滚珠,滚珠与外套的内侧面紧密贴合,外套与丝杆之间还套设有内套,内套与外套之间仅有绕丝杆轴线转动的一个自由度,内套设有贯穿孔,内套端部设有突棱,突棱的延伸方向平行于丝杆轴线。该传动机构的丝杆能带动外套在正常行程范围内作轴向运动,且当外套运动到行程末端后,丝杆仍可继续不停转动而外套能自动停止轴向运动,具有简单可靠的优点。
丝杆传动的精度高,成本也高
但是在长距离重负载下,丝杆易导致弯曲而齿条不存在这些情况
一般超过6米建议使用齿条丝杆的精度确实比齿条好,这要看你的负载和跨距情况现在齿条也有很多消隙手段来弥补精度上的问题
滚珠丝杠传动的原理是:滚珠丝杠作为主动体,螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动,被动工件可以通过螺母座和螺母连接,从而实现对应的直线运动。
滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
从性价比及成本以及精度上来说,丝杆传动会更好。
1动力系统比较
形象的比喻一下,伺服电机相当于一辆八缸的汽车,步进电机相当于一辆四缸的汽车,所以伺服电机的马力绝对比步进电机大,这就决定了步进电机比较适合小机器,伺服电机比较适合大机器的特点。
2传动介质比较
高精度滚珠丝杆拥有四大特点:与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3 ;利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给;无侧隙、刚性高 ;滚珠丝杆由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给 。PU同步带就是我们常见的皮带,用久后会被拉长,需要经常换皮带。这就决定了高精度滚珠丝杆比PU同步带更经久耐用、稳定性更好,长久工作后的对位性更突出。
3稳定性比较
两种进给方式的机器刚开始的稳定性都很不错,但是长期使用后就差别比较大了,PU同步带一般用在平台动的机器上,长期使用后皮带会变形,甚至出现平台会倾斜、滑动的现象,直接影响机器的对位、精度和产品的质量。高精度滚珠丝杆在长久使用后表面的机油会被慢慢磨损掉,对机器精度会稍微有点影响,这时在滚珠丝杆和滑轨上抹上一些机油就很好了,就像汽车一样,用过一段时间的汽车磨合性会比刚买的要好一些一样,我们这种机器在几个月后性能会达到最佳,当然在使用一两年后机器稳定性会有一点下降,但不会妨碍机器对位、精度、产品质量。所以说采用丝杆传动的万能平板打印机会比采用PU同步带的要好得多。
4成本比较
伺服电机和步进电机的成本比例一般是5:1,一般好一点的步进电机市场价在600元左右,伺服电机则是3000元左右;滚珠丝杆和PU同步带的成本比例更大了,一条皮带一般几元十几元,一条滚珠丝杆一般都是大几百甚至上千元,所以滚珠丝杆+伺服电机的成本会比PU同步带+步进电机至少要多3000多远,这也是为什么同一款机器采用不同的进给系统后价格会有如此大的差距了。
以上就是皮带传动的万能打印机与丝杆传动的万能打印机在性能和成本上的比较,总体来说,作为长期投资的客户,我还是建议买滚珠丝杆+伺服电机传动的万能平板打印机
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