滾珠絲杠副的潤滑
潤滑劑可提高耐磨性及傳動效率。潤滑劑可分為潤滑油和潤滑脂兩大類。潤滑油一般為全損耗系統(tǒng)用油:潤滑脂可采用鋰基潤滑脂。潤滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內,而潤滑油則經過殼體上的油孔注入螺母的空間內。每半年對滾珠絲杠上的潤滑脂更換一次,清洗絲杠上的舊潤滑脂,涂上新的潤滑脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠副,可在每次機床工作前加油一次。
滾珠絲桿副在高速數控機床上的應用
高速加工是面向21世紀的一項高新技術,它以高效率、高精度和高表面質量為基本特征,在航天航空、汽車工業(yè)、模具制造、光電工程和儀器儀表等行業(yè)中獲得了越來越廣泛的應用,并已取得了重大的技術經濟效益,是當代先進制造技術的重要組成部分。為了實現高速加工,首先要有高速數控機床。高速數控機床必須同時具有高速主軸系統(tǒng)和高速進給系統(tǒng),才能實現材料切削過程的高速化。為了實現高速進給,國內外有關制造廠商不斷采取措施,提高滾珠絲杠的高速性能。主要措施有:1)適當加大絲杠的轉速、導程和螺紋頭數。目前常用大導程滾珠絲杠名義直徑與導程的匹配為:40mm×20mm,50mm×25mm,50mm×30mm等,其進給速度均可達到60m/min以上。為了提高滾珠絲杠的剛度和承載能力,大導程滾珠絲杠一般采用雙頭螺紋,以提高滾珠的有效承載圈數。
2)改進結構,提高滾珠運動的流暢性。改進滾珠循環(huán)反向裝置,優(yōu)化回珠槽的曲線參數,采用三維造型的導珠管和回珠器,真正做到沿著內螺紋的導程角方向將滾珠引進螺母體中,使?jié)L珠運動的方向與滾道相切而不是相交。這樣可把沖擊損耗和噪聲減至最小。
3)采用“空心強冷”技術。高速滾珠絲杠在運行時由于摩擦產生高溫,造成絲杠的熱變形,直接影響高速機床的加工精度。采用“空心強冷”技術,就是將恒溫切削液通入空心絲杠的孔中,對滾珠絲杠進行強制冷卻,保持滾珠副溫度的恒定。這個措施是提高中、大型滾珠絲杠高速性能和工作精度的有效途徑。
4)對于大行程的高速進給系統(tǒng),可采用絲杠固定、螺母旋轉的傳動方式。此時,螺母一邊轉動、一邊沿固定的絲杠作軸向移動,由于絲杠不動,可避免受臨界轉速的限制,避免了細長滾珠絲杠高速運轉時出現的種種問題。螺母慣性小、運動靈活,可實現的轉速高。
5)進一步提高滾珠絲杠的制造質量。通過采用上述種種措施后,可在一定程度上克服傳統(tǒng)滾珠絲杠存在的一些問題。日本和瑞士在滾珠絲杠高速化方面一直處于國際領先地位,其最大快速移動速度可達60m/min,個別情況下甚至可達90m/min,加速度可達15m/s2。由于滾珠絲杠歷史悠久、工藝成熟、應用廣泛、成本較低,因此在中等載荷、進給速度要求并不十分高、行程范圍不太大(小于4~5m)的一般高速加工中心和其他經濟型高速數控機床上仍然經常被采用。