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    滾珠絲杠的精度和各項性能直接影響數(shù)控機床的定位

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    瀏覽:- 發(fā)布日期:2023-02-08 13:37:04【

    滾珠絲杠的精度和各項性能直接影響數(shù)控機床的定位

     滾珠絲杠是數(shù)控機床進給系統(tǒng)的核心部件,采用滾珠絲杠是提高系統(tǒng)靈敏度、定位精度和防止爬行的有效措施。滾珠絲杠的精度和各項性能直接影響數(shù)控機床的定位精度和重復定位精度,特別是滾珠絲杠的導程誤差對加床定位精度的影響最為明顯。
    數(shù)控技術是機械加工技術、電子技術、計算機技術、自動控制技術、監(jiān)控監(jiān)測技術等多 學科緊密結合的新技術。數(shù)控技術保證產品達到極高的加工精度和穩(wěn)定加工質量,操作過程易于實現(xiàn)自動化,生產效率高,生產準備周期短,可以大大的節(jié)省專用工藝設備,特別是在適應機械產品更新?lián)Q代、小批量、多種產品生產方面。而加工中心,柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)以及計算機集成制造系統(tǒng)是數(shù)控發(fā)展的必然趨勢。
    數(shù)控機床的精度指標主要有加工精度、定位精度和重復定位精度,其中加工精度是數(shù)控機床追求最終的精度,是衡量數(shù)控機床工作性能的非常重要的精度指標,而數(shù)控機床的加工精度受到數(shù)控機床、裝配精度、伺服系統(tǒng)性能、工藝參數(shù)及外界環(huán)境等因素的影響。隨著對數(shù)控機床加工的要求不斷提高,如何提高數(shù)控機床加工精度將成為機床研究的重點研究方向。
    滾珠絲杠進給系統(tǒng)的動態(tài)特性受到機械間隙、絲杠的扭轉剛度、螺距周期誤差、摩擦以及慣性的影響。他們的存在,增加了工作臺運動對CNC指令的反應時間。此外,這些元件還容易磨損,必須對其進行定期的維護,這將進一步降低滾珠絲杠的精度和工作可靠性。另外,當工作臺行程較長時,細長的絲杠剛性較差,進給系統(tǒng)的動態(tài)性能會大大降低。而且傳統(tǒng)的旋轉點擊帶動滾珠絲杠的進給傳動方案,因為工作臺的慣性以及受螺母絲杠本身結構的限制,其進給速度一般小于20~30m/min,加速度很難突破1g。但在我國主要的進給系統(tǒng)仍然是傳統(tǒng)的滾珠絲杠進給系統(tǒng)占主導地位。
    滾珠絲杠在傳動過程中存在很多的誤差,包括滾珠絲杠自身的制造誤差、熱變形誤差、受力變形誤差、安裝誤差等。大量的研究表明,熱誤差是影響高速機床加工精度的主要因素之一,約占機床總誤差的40%~70%。熱變形誤差產生的過程為:發(fā)熱部位產生熱量,熱量通過接觸面向周圍傳遞,最終導致機床關節(jié)部件變形,從而產生誤差。與之相對的,防止減少熱變形誤差的方法有三種:降低熱源;控制熱流;熱穩(wěn)定結構設計。滾珠絲杠進給系統(tǒng)的主要熱源是螺母的移動引起的摩擦生熱和軸承的旋轉摩擦生熱。影響此摩擦生熱的主要因素包括螺母的移動速度、潤滑劑的使用情況以及零件之間的裝配關系。
    隨著數(shù)控機床、加工中心、CIMS等高科技技術的迅猛發(fā)展,對滾珠絲杠的精度及其各項性能指標提出了越來越高的要求。所以研究滾珠絲杠進給系統(tǒng),特別是滾珠絲杠的工作過程中的變形規(guī)律,提高定位精度,使我國機床達到低成本精度對我國機床行業(yè)有著很多的作用。
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