滚珠丝杠温升产生的精度影响
滚珠丝杠温升产生的精度影响
滚珠丝杠在传动过程中存在很多误差，包括滚珠丝杠自身的制造误差、热变形误差、受力变形误差、安装误差等。大量研究表明，热误差是影响高速机床加工精度的主要因素之一。约占机床误差的40-70%。热误差产生的过程为：发热部件产生热量，热量通过接触面向周围传递，最终导致机床关键部件变形，从而产生误差。精密滚珠丝杠是数控机床的关键部件，滚珠丝杠的定位精度直接影响到整个加工精度。在实际使用过程中，不同的转速将会导致滚珠丝杠产生不同的温度变化，直接影响到滚珠丝杠的定位精度。
由于摩擦磨损的存在，滚珠丝杠系统在运行过程中会产生相应的温度变化。当滚珠丝杠发热量与热量损失达到不平衡时，可认为系统达到平衡温度。滚珠丝杠的发热量主要由运行过程中的摩擦产生的，包括两个热源，轴承运动产生热、滚珠丝杠运动生热。滚珠丝杠的热量以热量以热传递的形式散失在周围的空气中。
为了防止和减少热变形误差的方法有三种：降低热源；控制热流；热稳定结构设计。滚珠丝杠进给系统的主要热源是螺母的移动速度、润滑剂的使用情况以及零件间的装配关系。滚珠 丝杠的热变形误差是影响滚珠丝杠进给系统定位精度的主要因素，所以滚珠丝杠的热特性分析是高速高精度机床必须要考虑的关键技术。
滚珠丝杠进给系统，主要热源是螺母的移动引起的摩擦生热和轴承的旋转摩擦生热。影响此摩擦生热的主要因素包括螺母的移动速度、润滑剂在使用情况以及零件间的装配关系等。虽然机床的切割热产生机床内部且发热量很大，但切削热对滚珠丝杠的进给系统影响很小，而且切削热能够及时被切削和冷却液带走。
为了补偿滚珠丝杠热变形对滚珠丝杠进给系统定位精度的影响，常常采用预拉伸滚珠丝杠的方法。滚珠丝杠的预拉伸通过滚珠丝杠两端螺纹部分的锁紧螺母的预紧达到的，相当于给滚珠丝杠的支撑轴承添加预负荷，其主要目的是：提高滚珠丝杠的旋转精度；提高滚珠丝杠的刚性；补偿滚珠丝杠的热膨胀；抑制滚追丝杠的振动和异常噪音发出；防止流动体的滑动；决定滚动体的位置。
因为预拉伸力的大小会影响轴承的寿命，并导致机床结构变形，所以预拉伸力的大小必须合理选取。预拉伸力的大小会影响轴承的发热：预拉伸力变大，会使轴承发热量增加，使润滑油粘度降低，影响润滑油功效。同时发热量增大也会影响滚珠丝杠的热变形，降低滚珠丝杠的定位精度，始终影响机床的加工精度。
发热量的抑制不要使滚珠丝杠与螺母的预紧力过大，预紧就是滚珠丝杠内，预先施加的轴向载荷。其目的就是消除滚珠丝杠的轴向间隙，提高滚珠丝杠的轴向接触刚性，但预紧力太大，会影响发热增加，减少寿命。由于发热引起的热变形会严重影响滚珠丝丝杠的定位精度。可以采用大导程滚珠丝杠来减少滚珠丝杠的转速，在改变进给速度相同的前提下，转速下降，从而减少发热量。
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