数控机床滚珠丝杠的装配和调试需要完整的装备,像专用的检棒设计、专用的检套设计等都是数控机床滚珠丝杠的装配和调试重要的工艺设备。一般专用的检棒的圆柱度公差要符合相应的标准,即小于0005,而相应的检棒外圆尺寸的一致性也应满足相应的要求,即小于0003。正因如此,专用的检棒直径尺寸需要符合相关规定,同时还要满足相应的刚度和强度要求。
而对于专用的检套设计来说,检套的内孔需要和检棒的外圆设计的互相配合,且两者之间的间隙也有一定的距离,最低不超过0008,最高不超过0012。另外,在设计检套的外圆尺寸时,应根据轴承座以及电机座孔的名义尺寸来设计。同时还要利用公差带0016~0022之间的公差分段来设计检套,这样就能在使用检套外圆与轴承座和电机座孔的过程中,拥有最佳的配合间隙。
首先,要合理调整电机座孔和直线导轨在垂直平面内的平行度,使其达到相应的要求。要将电机底座和机床床身的电机座相互固定在一起,螺栓不要拧紧,从而使002的塞尺不能塞入。电机座孔装检套、检棒以及平尺要和电机座直线导轨滑块的正基面相重合。平尺的上测量面要在千分表的表座上面,并移动千分表的表座,让千分表侧头接触检棒上表面。在第一测量点,将千分表调零后,移动滑块,使其推动千分尺至另一测量点,只有两侧量点的差异不足001,这样就能确保电机座孔和直线导轨在垂直平面内的平行度不足001,一旦发现两测量点的差值超过001,就要对其合理调整并加以修正,进而达到相应的要求。
其次,在轴承座孔和直线导轨垂直平面内,要使其平行度满足相应的要求。要先将机床床身轴承座和轴承座孔固定下来,但不要拧紧螺栓,这时要和检测电机座孔的方法一样,检测002的塞尺是否能塞入,如果塞不进则符合相应的要求,若不符合就要将轴承座和机床修刮至合格。
待检测合格之后,把检棒和检套一并安装到轴承座孔内,并缓缓移动滑块、千分尺和平尺的装配体至轴承座。在第一测量点,将千分表调零后,移动滑块,并推动千分尺至新测量点,比较两测量点的差异。如果差异低于001,说明符合相关要求。如果差异超过001,说明不符合相关标准,这时就要采取相应措施,将其调整至符合要求为止。
第三,将电机座孔和轴承座的高精度进行合理调整。移动滑块和千分尺以及平尺的装配体至电机座,将千分尺的表座进行推移,使其测量头和检棒的上表面接触。从电机座内侧选取测量点,同时还要确保测量点的最高点的千分尺要处于零位置,移动滑块、平尺以及千分尺的装配体至轴承座附近,这时,测量点将处于轴承座外侧,其距离检棒比较远,那么,电机座孔轴心线和轴承座孔轴心线等高低于001,一旦超过001,要立即对机座孔或轴承座进行修正至符合要求为止。
第四,在安装数控机床滚珠丝杠的过程中,要将电机座和机床床身电机座用螺栓相互固定在一起,而后将滚珠丝杠套入到轴承内环中,但要求滚珠丝杠端面和轴承内环紧紧贴在一起,且不能使002塞尺能够塞入方可满足标准,否则就要对其进行修正至符合要求为止。为了保证轴承外环与电机座结合面间的间隙不超过002mm,这就要先将滚珠丝杠轴承组件合理安装到电机座孔中,以便于对二者间的间隙进行合理控制。
第五,合理调整滚珠丝杠与直线导轨在垂直面内的平行度,使其满足相应的要求。将电机座和轴承座用螺栓拧紧固定,而滚珠丝杠螺母要安装在电机座端面上,其中,滚珠丝杠的螺纹端面要和螺母法兰端面之间留有三四个螺距的间隙,而后将平尺均调至滑块的正基面上,平尺的基面则放有千分尺的表座,并将千分尺调至最高点零位置,再合理调整滚珠丝杠上的螺母,从而确保滚珠丝杠和螺母的端面相协调一致,同时还要确保量最高点的平行度低于001,否则将不符合相应的标准,这时仍要采取相应的措施进行修正至符合要求为止。
另外,在水平面内,将滚珠丝杠和直线导轨内的平行度调整至合理位置,使其满足要求。和前者的原理相同,如果测量两最高点的平行度小于001则符合要求,如果不符合要求,要对其进行修正至合格为止。待检测合格之后,要注意对电机座和轴承座进行销对和定位。
最后,滚珠丝杠螺母和工作台之间要进行合理调整,使其达到标准要求。这就要先将工作台的侧基准面紧紧和直线导轨的滑块相贴,利用螺栓将其固定。同时还要保持滚珠丝杠螺母法兰端面与螺纹端面的一致性。除此之外,还要确保滚珠丝杠的清洁度,同时要将螺母和螺母座的结合面进行全面清洁,确保其干净,再次对工作台进行移动,防止螺母座和滚珠丝杠螺母法兰端面出现松动现象。
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, 各种螺杆长度之导程误差(单位为um)如下表所示:
另外螺杆也有标示任意300mm长的精度 , 意即就是不论你的滚珠螺杆有多长 , 任取一段300mm内之的精度皆为规格中保证之精度以内,如下表所示:
扩展资料:
滚珠丝杆螺纹的主要参数
1)外径d(大径)(D)——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径
2)内径(小径)d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径,在强度计算中作危险剖面的计算直径
3)中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径 d2≈05(d+d1)
4)螺距P——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离
5)导程(S)——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离
6)线数n——螺纹螺旋线数目,一般为便于制造n≤4螺距、导程、线数之间关系:S=nP
7)螺旋升角ψ——在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。
8)牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角9)牙型斜角β——螺纹牙型的侧边与螺 纹轴线的垂直平面的夹角。对称牙型
各种螺纹(除矩形螺纹)的主要几何尺寸可查阅有关标准——公称尺寸为螺纹外径对管螺纹近似等于管子的内径。
螺旋副的自锁条件为:螺纹升角小于或等于螺旋副的当量摩擦角。
螺旋副的传动效率为:螺母旋转一周时,有效功与输入功的比值。
克服轴向力Q匀速上升所需的圆周力
:滚珠丝杆
螺母就是螺母,不要安个另外名称。
螺母的作用是在丝杆旋转时将旋转运动变为直线移动。当螺母被固定时,移动的是丝杆;当丝杆被固定时,移动的是螺母,机床一般取用后者。
螺母的分类多数是以滚珠循环方式来分,只要螺距一样,所用的滚珠大小一样,是可以互换的。
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。选择高品质丝杠认准钛浩,专业品质保障,因为专业,所以卓越!
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。
滚珠丝杠副工作原理:
滚珠丝杠副是丝杠与螺母间以滚珠为滚动体的丝杠副,是回转运动与直线运动相互转换的新型装置。其工作原理如图8-4所示,在丝杠和螺母上分别加工出圆弧形螺旋槽,这两个圆弧格合起来便形成了螺旋滚道,在滚道内装入滚珠。当丝杠相对螺母旋转时,滚珠在螺旋滚道内滚动,迫使二者发生轴向相时运动为r避免滚珠从螺母中滚出来,在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置,使滚珠能返回丝杠螺母之间构成一个闭合回路由于丝杠与螺母之问是滚动摩擦,仅在滚珠之间存在滑动摩擦,因而滚珠丝杠副具有下列性质:
1、轴向刚度高反向定位精度高滚珠丝杠副可进行预紧并消除间隙,因而轴向刚度高,反向时无空行程(死区),定位精度高。
2、运动灵敏、低速时无爬行。由于静、动摩擦系数小且二者差值也很小,因而起动转矩小,动作灵敏,不会出现低速爬行现象。
3、摩擦损失小、传动效率高。般传动效率可达092-096·比普通滑动丝杠副提高3-4倍因此驱动转矩仪为滑动丝杠副的1/4。
4、传动具有可逆性,不能自锁由于摩擦系数小不能自锁,传动具有可逆性即不仅可把旋转运动转化为直线运动也可将直线运动转化为旋转运动。因此在某些场合,如传动垂直运动时必需附加制动装置或防止逆转装置,以防止工作台等因自重而自动下降。
5、磨损小,寿命长,维护简单。
6、结构和工艺性均较复杂,成本较高。
预紧方式的选择:传动的情况,它一般要求的是灵活性,允许有一定的返向间隙(一般为几个丝),多选用单螺母,所以它的价格相对便宜、传动更灵活;对于不允许有返向间隙的精密传动,则需要选择双螺母来调整预紧力的大小,保持性也较好,并且能都重复调整,而且在限制行程空间时,可以选用变位导程预紧,该方式一般是不选择,因为该方式预紧力小,难以重复调整。
滚珠丝杠预紧的常用四种方法:
1、双螺母垫片式预紧
此种方法机构简单可靠。刚性好,应用最为广泛。在双螺母间加垫片的形式可有专业生产厂根据用户要求事先调整好预紧力,使用时装卸非常方便。
2、双螺母螺纹式预紧
利用一个螺母上的外螺纹,通过圆螺母调整两个螺母的相对轴向位置实现预紧。
3、双螺母齿差式预紧
在两个螺母的凸缘上分别切出齿数差为1的齿轮,两个齿轮分别与两端相应的内齿圈相啮合,内齿圈用螺钉紧固在螺母座上。通过转动其中一个螺母,使两螺母的相互位置发生变化,以调整间隙和施加预紧力。
4、单螺母变导程自预紧
将螺母的内螺纹滚道在中部的一圈上产生一个导程突变量,从而使左右端的滚珠在装配后产生轴向错位实现预紧。
滚珠丝杠螺母副消除轴向间隙的目的:增加预紧减少反向时的空行程,出现无反向死区,同时提高了传动刚度和传动精度。
不是所有的滚珠丝杠都预紧的,主要是看精度要求,一般预紧的精度高,负荷能力也大。预紧是分等级的,选择是根据使用要求来的,具体可以查不同牌子的样本。
滚珠丝杠副是指在丝杠(具有螺旋槽的螺杆)与螺母之间,连续填满滚珠等作为中问体的丝杠副。滚珠丝杠副由丝杠、螺母、滚动体和滚动体循环装置组成。滚珠丝杠内部钢珠是怎样运动的呢?
图2—1为滚珠丝杠副的结构原理图。工作时,螺母4与需作直线往复运动的零部件相连,丝杠1旋转带动螺母4作直线往复运动,从而带动零部件作直线往复运动。在丝杠1、螺母4和端盖2(滚珠循环装置)上都制有螺旋槽,由这些槽对合起来形成滚珠循环通道,滚珠3在此通道内循环滚动。为了防止滚珠3从螺母中掉出,螺母螺旋槽的两端应封住。
滚珠丝杠轴承为适应各种用途,提供了标准化种类繁多的产品。广泛应用于机床,滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压(双螺母方式、位预压方式)、定压预压。可根据用途选择适当类型。丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠(精度分为从CO-C7的6个等级)和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承(精度分为从C7-C10的3个等级)。另外,为应付用户急需交货的情况,还有已对轴端部进行了加工的成品,可自由对轴端部进行追加工的半成品及冷轧滚珠丝杠轴承。作为此轴承的周边零部件,在使用所必要的丝杠支撑单元、螺母支座、锁紧螺母等也已被标准化了,可供用户选择使用。
滚珠丝杠轴承以多年来所累积制品技术为基础,从材料、热处理、制造、检查至出货,都是以严谨的品保制度来加以管理,因此具有高信赖性。
应用
超高DN值滚珠丝杠:高速工具机,高速综合加工中心机
端盖式滚珠丝杠:快速搬运系统,一般产业机械,自动化机械
高速化滚珠丝杠:CNC机械、精密工具机、产业机械、电子机械、高速化机械
精密研磨级滚珠丝杠:CNC机械,精密工具机,产业机械,电子机械,输送机械,航天工业,其它天线使用的致动器、阀门开关装置等
螺帽旋转式(R1)系列滚珠丝杠:半导体机械、产业用机器人、木工机、雷射加工机、搬送装置等
轧制级滚珠丝杠:低摩擦、运转顺畅的优点,同时供货迅速且价格低廉
重负荷滚珠丝杠:全电式射出成形机、冲压机、半导体制造装置、重负荷制动器、产业机械、锻压机械
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