数控机床滚珠丝杠螺母副的优势
数控机床滚珠丝杠螺母副的优势
现代数控机床的各直线轴多采用滚珠丝杠螺母传动,滚珠丝杠的传动精度直接影响到数控机床的运行精度和加工质量。滚珠丝杠的相关故障会导致数控机床出现定位精度下降、反向间隙过大、机械爬行、噪音过大、刚性不足等故障现象,影响机床的正常使用。所以及时排除因滚珠丝杠螺母所产生的故障,为了保证数控机床正常运行及加工质量的重要环节。1)滚珠丝杠螺母副的性能:
滚珠丝杠螺母副的性能优良,主要有传动可靠性高,不易磨损,可长期无故障运行;传动灵敏,运行精度高,不易产生爬行;传动效率很高,运行平稳,一般为n=0.92-0.96;使用、润滑和维修方便、可靠:在施加预紧力后,可消除轴向间隙,反向时无空行程、可逆向传动;缺点是不能自锁,垂直安装时需有平衡装置。
2)滚珠丝杠螺母副的特点:
a)滚珠丝杠螺母副的传动形式可分为丝杠转动和螺母转动。丝杠转动传动是指:丝杠转动,螺母固定在工作台上。丝杠旋转推动推动螺母,螺母带动工作台做往复运动。一般常见的都是这种类型安装方式。螺母转动传动是指:丝杠被固定,螺母通过轴承固定在工作台上,伺服电机带动螺母旋转,螺母沿丝杠做轴向运动,进而带动工作台运动。这种传动方式一般用于丝杠较长的机床上,防止丝杠因刚性不足而产生震动和变形。
b)按滚珠丝杠螺母副螺母结构可分为:内循环和外循环两种方式。外循环方式的滚珠丝杠螺母副由丝杠、滚珠、回珠系统和螺母组成。与内循环方式的主要区别在于螺母螺旋槽的两端用回珠管连接起来,使滚珠能够从一端重新回到另一端,构成一个闭合的循环回路。
内循环方式的滚珠丝杠螺母副螺母结构关键是在螺母的侧孔中装有圆柱凸轮式反向器,反向器上铣有S形回珠槽,将相邻两螺纹滚道连接起来。滚珠从螺纹滚道进入反向器,借助反向器迫使滚珠越过丝杠牙顶进入相邻滚道,实现循环。
因滚珠丝杠螺母副传动系统在数控机床各机构中实际运行最为频繁,各零部件经常产生机械磨损和润滑不良,因而常常出现定位精度下降、反向间隙过大、机械爬行、轴承磨损严重、噪音过大等故障。当这些故障出现时就要我们对此做出正确的诊断,才能及时修复设备。
滚珠丝杠螺母副在运行中产生的故障现象主要可以分为 2 类,其具体原因如:
1)反向间隙大,定位精度差,加工零件尺寸不稳定。
滚珠丝杠螺母副及其支撑系统由于长时间运行产生的磨损间隙,将直接影响数控机床的传动精度和刚性。一般故障现象有反向间隙大、定位精度不稳定等问题。根据磨损具体产生的位置,故障原因可细分为以下几类:
a)滚珠丝杠螺母副支撑轴承磨损或轴承预加负荷垫圈配的不合适
b)滚珠丝杠螺母副滚珠磨损,双螺母产生间隙
c)滚珠丝杠螺母副单螺母磨损产生间隙
d)螺母法兰盘与工作台之间松动,产生间隙。
2)滚珠丝杠螺母副运动不平稳,噪音过大这种故障现象主要因一些人为原因产生,具体如下:
a)伺服电机驱动参数未调整好
b)丝杠螺母润滑不良。
滚珠丝杠螺母副所产生故障是多种形式的,没有固定的模式。有的故障是渐发性故障,要有一个发展的过程,随着使用时间的推移越来越严重:有时是突发性故障,平时没有明显的征兆,而突然发生,这种故障是各种不利因素、操作不当及外界共同作用而产生的。所以通过正确的检测来确定真正的故障原因,是快速准确维修的前提。