立式车床滚珠丝杠装配精度分析
近年来,人们对中小型立式车床加工精度要求不断在提高。作为机床进给传动重要的部件滚珠丝杠,不仅要保证加工件尺寸精度和形状精确度,而且还要传送加大的切削力,因而维护和保护滚珠丝杠的使用精度是十分重要的,然而在机床使用和维修中,有时发现滚珠丝杠产生振动,重复进给精度不确定,螺母两端滚道磨损较重,还有的产生沟痕和剥离点。产生上述现象的因素很多,如制造质量、结构设计、润滑防护等,但是装配精度也是不可忽视的重要因素。立式车床横梁滚珠丝杠,在装配时共有三项定位精度需要调整:丝杠螺纹轴线对导轨而直线导向的平行度;螺母定位面对丝杠螺纹轴线平行度;螺纹安装端面对螺纹轴线垂直度。这三项精度在滚珠丝杠及其装配相关零件的加工制造中、均已按规定的公差进行了严格控制但是误差总是存在的。由于支承丝杠两端的轴承座孔的轴线对导轨面直线导轨平行度误差的存在,装配后丝杠螺纹实际轴线是倾斜的,而螺母时随着刀架,沿着导轨面直线导向水平直线运动。螺母迫使丝杠螺纹轴线推向与导轨面平行的理想轴线上,使滚珠丝杠产生弹性弯曲变形。
由于滚珠螺母滚道中的滚珠之间没有保护架相隔,当滚珠运行至螺母两端时,应受颠覆力矩而互相挤压、摩擦负重、运行迟阻,因此引起振动,滚道局部产生异常磨损和沟痕,影响这滚珠丝杠导程精度。所以在装配、维修中,注意和提高装配零件相关部位精度的定位精度,减轻滚珠丝杠弯曲变形十分重要的。
滚珠丝杠螺纹轴线对导轨面直线导向平行度、即衡量两端支承滚珠丝杠的轴承座轴线对导轨面的平行度误差在加工时予以控制。不宜大于滚珠丝杠支承轴颈对螺纹轴线径向圆跳动标准公差,应该控制在10-12μm之内。如果误差过大,应该调修或重新配置丝杠做短的轴承套, 另外对轴承套及固定轴承的锁紧螺母的安装端面对滚珠丝杠支承轴颈的垂直度,在装配和维修中应进行检验,其误差要控制在滚珠丝杠支承轴颈肩面对丝杠螺纹轴线圆跳动公差的2/3以内,以保证其垂直度。这是由于滚珠丝杠支承轴颈只有丝杠螺纹轴颈的1/2,若止推轴承产生倾斜,支承轴颈亦产生弯曲变形。