滾珠絲杠裝配精度與精度壽命
在機(jī)床使用和維修中,時(shí)常發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠振動(dòng)增大、絲杠和螺母滾道局部磨損,并產(chǎn)生溝痕,有的僅使用一兩年,溝痕就深達(dá)3-5μm,個(gè)別的滾道或滾珠局部表面出面剝離點(diǎn)。因而影響滾珠絲杠的導(dǎo)程精度,降低了精度壽命。滾珠絲杠產(chǎn)生的振動(dòng),磨損的因素很多,如使用環(huán)境、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)剛性、制造質(zhì)量、潤(rùn)滑與防護(hù)等。但是滾珠絲杠的裝配精度,也是保障滾珠絲杠的導(dǎo)程精度性能的重要因素。現(xiàn)在就有立式車(chē)床、NC車(chē)床維修中,對(duì)其裝配精度的控制及其效果。實(shí)際證明,產(chǎn)生上述原因的滾珠絲杠彎曲著直接關(guān)系。如支撐滾珠絲杠比軸承座和螺母的定位精度不好,對(duì)滾珠絲杠螺紋軸線的同心度、傾斜度偏差過(guò)大;滾珠絲杠螺紋軸線對(duì)導(dǎo)軌面的直線導(dǎo)向平行度;螺母定位面對(duì)螺母安裝端面的垂直度等偏差,在裝配時(shí)如若調(diào)整控制不當(dāng),必將使?jié)L珠絲杠產(chǎn)生彈性彎曲變形。增加滾珠絲杠和螺母間顛覆力矩,螺母承受徑向負(fù)荷增大,部分滾珠在局部滾道上相互擠壓、摩擦負(fù)重加重。因此引起回轉(zhuǎn)振動(dòng)增加,滾道局部發(fā)生異常磨損,影響滾珠絲杠導(dǎo)程精度和損傷其精度壽命。所以在裝配和維修中注意裝配零件,相關(guān)部件的精度和裝配定位精度,提高滾珠絲杠裝配精度,是十分重要的。
滾珠絲杠在制造過(guò)程中裝配相關(guān)部位的精度,均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在裝配和維修中應(yīng)該進(jìn)行復(fù)檢,記錄實(shí)際值。然后檢測(cè)裝配零件相關(guān)部位精度,在一般情況下,按照滾珠絲杠精度實(shí)際值縮小1/2-1/3,進(jìn)行調(diào)修和控制裝配零件的相關(guān)部件精度。
支撐滾珠絲杠兩端的軸承座定位精度,是確定絲杠螺紋軸線,其導(dǎo)軌面直線導(dǎo)向的平行度,期偏差控制在13-23μm范圍之內(nèi)。由于固定軸承所使用的普通鎖緊螺母及鎖緊墊圈,其端面平行度和對(duì)絲杠支撐軸徑的垂直度較差,均改用精制的或用修磨的方式,保證其垂直度,偏差控制在絲杠支撐軸頸肩面對(duì)滾珠絲杠螺紋軸線的跳動(dòng)實(shí)際偏差值的2/3以?xún)?nèi)。這一點(diǎn)不可忽視的,否則軸承內(nèi)外環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生傾斜,使得滾珠絲杠彎曲。同樣對(duì)固定軸承外環(huán)的壓蓋端面,或者傳動(dòng)齒輪固定軸承端面,亦應(yīng)按上述方法調(diào)修,控制裝配精度。
由于滾珠螺母螺紋軸線對(duì)滾珠絲杠螺紋軸線,偏心傾斜偏差大,是使螺母承受徑向負(fù)荷增大,滾珠互相擠壓、摩擦負(fù)重加重的直接原因,所以對(duì)滾珠螺母定位精度要嚴(yán)格控制。為了穩(wěn)定螺母的定位精度、防止螺母固定螺栓及定位錐鎖,因受其振動(dòng)而松動(dòng),還必須注意,固定螺栓要裝有可靠的放松裝置,定位鍵銷(xiāo)要追加止退壓板或頂絲。
傳動(dòng)滾珠絲杠的聯(lián)接,如若是齒輪或聯(lián)軸器聯(lián)接,其部位是在絲杠支撐軸頸外側(cè)懸伸部分,裝配時(shí)必須對(duì)軸徑端頭,用千分尺測(cè)量回轉(zhuǎn)精度是否正常,以防止?jié)L珠絲杠軸頸產(chǎn)生彎曲變形。
在裝配和維修中,對(duì)絲杠所施加的預(yù)緊力不宜過(guò)大,一般是調(diào)至軸向間隙至0,雖然加大預(yù)緊力對(duì)提高滾珠絲桿過(guò)得剛性有利,但是過(guò)大預(yù)緊力也有使絲杠發(fā)熱,產(chǎn)生熱變形等弊端。
在立式機(jī)床、NC車(chē)床維修中,對(duì)于滾珠絲杠產(chǎn)生的局部磨損的機(jī)床,在滾珠絲杠裝配精度上采取了上述控制方法以后效果很好,用中振動(dòng)明顯變小,經(jīng)過(guò)再次維修檢查,滾珠絲杠滾道平滑,溝痕剝離點(diǎn)基本消失,維護(hù)了滾珠絲杠的精度壽命。目前機(jī)床產(chǎn)品正向著高精度和自動(dòng)化方向進(jìn)行發(fā)展,作為進(jìn)給機(jī)構(gòu)中重要的傳動(dòng)部件滾珠絲杠精度性能要求,如何保障滾珠絲杠精度性能穩(wěn)定性的探討,是很有意義的。