滾珠絲杠螺母在數(shù)控機(jī)床中的作用

 高速加工是面向21世紀(jì)的高新技術(shù)，它以高效、高精度、高表面質(zhì)量為特點(diǎn)，在航空航天、汽車工業(yè)、模具制造、光電工程等行業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，取得了顯著的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。它是當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。要想實(shí)現(xiàn)高速加工，首先要有高速數(shù)控機(jī)床。軸承高速數(shù)控機(jī)床必須同時具備高速主軸系統(tǒng)和高速進(jìn)給系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)高速材料切削加工。為了實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給，國內(nèi)外廠商不斷采取措施提高。

 滾珠絲杠的高速性能。

 主要措施如下：一是適當(dāng)提高滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速、導(dǎo)程和螺紋頭數(shù)。目前常用的大導(dǎo)程滾珠絲杠的公稱直徑和導(dǎo)程有40mm×20mm、50mm×25mm、50mm×30mm等，進(jìn)給速度可達(dá)60m/min以上。為了提高滾珠絲杠的剛性和承載能力，大導(dǎo)程滾珠絲杠一般采用雙頭螺紋，以增加滾珠的有效承載圈數(shù)。

 其次，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，提高球運(yùn)動的流暢性。改進(jìn)滾珠循環(huán)反向裝置，優(yōu)化滾珠返回槽曲線參數(shù)。采用滾珠導(dǎo)向管和滾珠返回裝置的三維造型，真正將滾珠沿內(nèi)螺紋導(dǎo)角方向引入螺母體內(nèi)，使?jié)L珠沿滾珠方向運(yùn)動。與滾道相切而不是相交，從而最大限度地減少沖擊損失和噪音。

 第三種采用“中空強(qiáng)冷”技術(shù)。高速滾珠絲杠在運(yùn)行過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱變形直接影響高速機(jī)床的加工精度。“中空強(qiáng)冷”技術(shù)是通過將恒溫切削液通入空心絲杠的孔內(nèi)，使滾珠絲杠的溫度保持恒定，從而強(qiáng)制滾珠絲杠冷卻。該措施是提高中、大型滾珠絲杠高速性能和工作精度的有效途徑。

 第四，大行程的高速進(jìn)給系統(tǒng)可采用固定滾珠絲杠和旋轉(zhuǎn)螺母的傳動方式。此時，螺母在旋轉(zhuǎn)的同時，沿固定絲杠軸向移動。由于滾珠絲杠不動，因此可以避免受到臨界速度的限制，避免細(xì)長滾珠絲杠高速運(yùn)行時出現(xiàn)的各種問題。螺母慣性小，動作靈活，可達(dá)到的轉(zhuǎn)速高。

 第五，進(jìn)一步提高滾珠絲杠的制造質(zhì)量。通過上述措施，可以在一定程度上克服傳統(tǒng)滾珠絲杠存在的一些問題。日本和瑞士在高速滾珠絲杠方面一直處于國際領(lǐng)先地位。最高快速移動速度可達(dá)60m/min，個別情況下甚至可達(dá)90m/min，加速度可達(dá)15m/s。

 滾珠絲杠技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，成本低廉。因此，它仍常用于一般高速加工中心和其他中等負(fù)載、低進(jìn)給速度要求、行程范圍不太大（小于4-5m）的經(jīng)濟(jì)型高速數(shù)控機(jī)床。