滚珠丝杠对数控机床加工精度的影响
滚珠丝杠对数控机床加工精度的影响
数控技术是机械加工技术，电子技术、计算机技术、自动控制技术、监控检测技术等多学科紧密结合的新技术。可以保证产品达到极高的加工精度和稳定加工质量，操作过程易于实现自动化，生产效率高，生产准备周期短，可以节省大量专用工艺设备，特别是在适应机械产品更新迭代、小批量生产、多品种生产方面。数控机床的精度指标主要有加工精度、定位精度和重复定位精度，其中加工精度是数控机床追求的最终精度，是衡量数控机床工作性能的非常重要的精度指标，而数控机床的加工精度受到了机床结构、装配精度、伺服系统性能、工艺参数以及外界环境等因素的影响。随着对数控机床加工精度要求不断提高，如何提升数控机床加工精度将成为机床研发的重要方向。
滚珠丝杠作为一种新型螺旋传动元件得到了广泛的应用。滚珠丝杠具有长寿、高钢性、高效率、高灵敏度、无间隙的特点。滚珠丝杠的传动效率可达85%-98%，是普通滑动丝杠的2-4倍，滚珠丝杠的动静摩擦系数相差不大，采用滚珠丝杠是提高进给系统灵敏度、定位精度和防止爬行的有效措施。目前的数控机床进给系统，滚珠丝杠是其核心部件，滚珠丝杠的精度和各项性能直接影响数控机床定位精度和重复定位精度，进而影响数控机床的加工精度。
然而，随着高速加工技术不断的发展，这种“旋转伺服电机=滚珠丝杠”传动方式的弊端不断表现出来。电机输出的旋转运动需经过联轴器、滚珠丝杠、螺母等一系列中间传动和变换环节，才变为工作台的直线运动。由于中间环节的存在，使得整个传动系统的刚度降低，启动和制动初期的能耗都用在克服中间环节的弹性变形上。尤其细长的滚珠丝杠，是刚度最为薄弱的环节，其弹性变形可使系统的阶次变高，系统的鲁棒性降低，精密传动的定位精度性能下降。滚珠丝杠由载荷和温度的变化引起的变形产生的误区在一定程度上占主导地位。特别是滚珠丝杠的导程误差对机床定位精度的影响最为明显。
随着数控机床、加工中心、CIMS等高科技技术的迅猛发展，对滚珠丝杠的精度及其各项性能指标提出了越来越高的要求。所以滚珠丝杠进给系统，特别是滚珠丝杠工作过程中的变形规律，提高其定位精度，使机床达到低成本高精度对机床行业有着很大的意义。
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