滾珠絲杠在高速數(shù)控機床中的使用

 滾珠絲杠副是一種在絲杠和螺母之間以滾珠作為滾動體的新型絲杠傳動元件。在國內(nèi)外工程技術(shù)界引起了廣泛的興趣和關(guān)注，在這短短的時間內(nèi)，能得到如此迅速的發(fā)展和更普遍的應用，主要的原因是由于滾珠絲杠副不可能具備的?？傊?，它具有許多良好的機械傳動性能，因此，滾珠絲杠副已成為一種非常有效和普遍適用的絲杠傳動元件。還可由滾動軸承等專業(yè)廠家生產(chǎn)供應，為用戶提供新穎的配套部件，可根據(jù)自身需求輕松選擇和訂購。

滾珠絲杠具有高效、高精度和高表面質(zhì)量的基本特點，已廣泛應用于航空航天、汽車工業(yè)、模具制造、光電工程和儀器儀表等行業(yè)，并取得了顯著的技術(shù)和經(jīng)濟效益是當代先進制造技術(shù)的重要組成部分。為了實現(xiàn)高速加工，實現(xiàn)了高速數(shù)控機床，高速數(shù)控機床必須同時具備高速主軸系統(tǒng)和高速進給系統(tǒng)，才能實現(xiàn)高速材料切削工程。為了實現(xiàn)高速進給，國內(nèi)相關(guān)廠家不斷采取措施提高滾珠絲杠的高速性能。

 適當增加螺桿的轉(zhuǎn)速、導程和螺紋數(shù)。常用大導程滾珠絲杠的公稱直徑與導程的匹配有：40mm×20mm、50×25mm、50mm×30mm等，進給速度可達60m/min以上。為了提高滾珠絲杠的剛性和承載能力，大導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)。

改進結(jié)構(gòu)，提高球運動的流暢性，改進滾珠循環(huán)返回裝置，優(yōu)化滾珠返回槽的弧形槽形，采用三維槽式滾珠導向管和滾珠返回裝置，使?jié)L珠沿導程角方向引入螺母體內(nèi)螺紋。滾道是相切的而不是相交的。這最大限度地減少了沖擊損失和噪音。

 采用“中空強冷”技術(shù)。高速滾珠絲杠在運轉(zhuǎn)過程中因摩擦產(chǎn)生高溫，導致絲杠熱變形直接影響高速機床的加工精度。采用“空心強制冷卻”技術(shù)，即將恒溫切削液通入空心螺桿的孔內(nèi)，對滾珠絲杠進行強制冷卻，使?jié)L珠副的溫度保持恒定，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。

 對于大行程的高速進給系統(tǒng)，可采用固定絲杠和旋轉(zhuǎn)螺母的傳動方式。此時，螺母旋轉(zhuǎn)并沿固定絲杠軸向移動，由于絲杠不動，可以避免受到臨界速度的限制，避免細長滾珠絲杠高速運行時出現(xiàn)的各種問題，螺母慣性小，動作靈活，可達到的轉(zhuǎn)速高。

 進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動系統(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世界領(lǐng)先地位，滾珠絲杠的最高速度可達60m/min，個別情況下甚至可達90m/min，加速度可達15m/s。由于滾珠絲杠歷史悠久、技術(shù)成熟、應用廣泛、成本低廉，目前仍常用于一般高速加工中心等中等載荷、低進給速度要求、低進給速度的經(jīng)濟型高速數(shù)控機床行程范圍采用。