冷轧滚珠丝杠的选择与使用

滚珠丝杠是智能自动化设备的关键执行部件。随着制成品精度要求的不断提高，大大推动了母机的发展，越来越多的设备制造商采用数控技术，从T形丝杠、皮带、链条等改变传动方式来完成。滚珠丝杠以其精度高、使用寿命长、扭矩小（仅为T型丝杠的三分之一）、节能环保等要求而受到各行各业的青睐。

选择使用滚珠丝杠时，一般人会首先考虑磨削滚珠丝杠而忽略冷轧丝杠。为什么？因为冷轧滚珠丝杠的出现要比研磨滚珠丝杠晚很多。尽管它具有强大的经济和市场价值，但由于以往滚压设备生产的丝杠存在一些无法克服的缺陷，导致滚珠丝杠的技术标准一直徘徊在P7级以下，使其应用范围仅限于传动级。是否可以提高冷轧滚珠丝杠的质量，将精度等级提高到P3~P5？答案是肯定的，我们将从以下几个方面进行简要介绍。

滚珠丝杠根据规格和型号有很多种。按加工工艺大体可分为轧制丝杠和研磨丝杠两大类。研磨丝杠的精度是按照传统的加工方法来实现的。以丝杠中心孔为加工基准，通过车削和磨削达到图纸设计要求。通常有20多个进程，需要很长时间，其制造精度可达P1级。

顾名思义，冷轧丝杠是通过冷加工工艺制成的。具有耗材少、加工成本低、生产效率高、加工周期短、易于大批量生产等特点。因此，它在价格上比研磨丝杠更具竞争力。尤其是纵横比系数达到1:50以上时，其优势尤为显着。滚珠丝杠的精度有多项指标，其中有两个参数非常重要，即同轴度和径向跳动。径向跳动的重要性体现在轴承安装位置和螺母安装位置。径向跳动公差越小，越能有效保证轴承座与螺母的同轴度。另一方面，滚珠丝杠在机床使用过程中保持由螺母预紧（preload）产生的可重复往复扭矩的允许误差。这个误差只与滚道的圆柱度密切相关。过大的直径误差会导致螺母松动或拧紧。

滚动丝杠的扭矩由丝杠的圆柱度和滚道直径的一致性决定。以往的冷轧设备加工技术很难达到这个目标值。因为旧式冷轧设备只采用了一套可移动的轧丝模和一套固定的轧丝模在碾轧过程中，丝杠的中轴会随着轧丝模的移动漂移，因而造成丝杠中轴线偏差，仅通过提高机械性能很难做到这一点。近年来，欧洲研制的一种新型冷轧设备，解决了冷轧螺杆的圆柱度和滚道直径的一致性问题。

除了提高冷轧设备的机械性能，将旧的冷轧设备从只有一套活动线模改为两套活动线模外，还引入了数控技术和传感技术。主要关键是用CNC控制两套移动线模。每个滚模由一个微米级精度的交流驱动器控制，CNC控制每个驱动器以确定每个滚模的位置。在轧制过程中，通过传感器系统跟踪丝杠中心轴的变量，及时调整各轧模的进给位置，使轧机始终保持丝杠的中心轴。