滚珠丝杠是一款高刚性、无侧隙的产品,高刚性的特点主要得益于的内部可以给滚珠加予压力,而予压力的存在使得滚珠丝杠的轴向间隙呈现的是一个负值状态,安装在机械上时产生的斥力就增强了丝母部的刚性。
如果和滑动丝杆相比的话,滚珠丝杠的亮点就在于它的驱动力矩只有前者的三分之一,滚珠丝杆被用的领域是非常广泛的,在所有的形状当中,球体由于具有灵活的滚动性,它在运动的时候与接触点的摩擦是非常小的,所以将滚珠用于丝杆上的话它产生的阻力也是非常小的,所以它运动起来非常的灵活,运动效率很高。
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随着滚造精密技术的发展,在精密机床及数控机床的进给机构中,采用滚造精密丝杆有更多的优点。例如S7450精密丝杆磨床工作台纵向进给运动和yks3非原数控插齿机工作台的横向进给运动,都采用了滚造静压精密丝杠副机构。这种机构的螺纹牙形和标准体型螺纹牙形相同;但为了提高其承载和封油的能力,牙形高度要比同规格标准螺纹牙形高1.5~2倍。
精密滚造静压丝杆的制造工艺较复杂,装配调整麻烦,还需要一套完整的液压系统。因此,目前这类丝杆还只用在直径较大的精密丝杆结构上。丝杆有淬火及不淬火两类。每类丝杆加工的工艺路线,又会因其精度高低,批量大小的不同而异。一般讲,7级以上的丝杆属于精密丝杆,7级以下的丝杆属于普通丝杆。机床中不淬火丝杆使用比较普遍。
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滑动精密丝杆螺纹的摩擦力比较大,其进给灵敏性,传动效率比滚动精密丝杆或静压精密丝杆螺纹低,无牙丝杆供应,润滑条件也不好,双向移动时还需要采用消除间隙的措施。所以当机床精度要求高,特别是微量进给精度要求高的时候,一般不采用滑动精密丝杆,而采用滚动精密丝杆或静压精密丝杆。滚动精密丝杆又可分为滚珠和滚柱丝杆两种。用得普遍的是滚珠精密丝杆,它是由丝杠和螺母之间装入连续多粒等直径的滚珠所组成的。
滚珠精密丝杆的传动精度和轴向刚度都比较高,螺纹升角大于2度时,传动效率可达90~98%。所以数控机床的进给机构一般都采用它,滚珠精密丝杆螺纹牙形状和普通精密丝杆螺纹牙形不同,它采用了各式滚道。它们的截面形状,有直线形,单圆弧及双圆弧形等三种,用得广的是双圆弧形,因为双圆弧形滚道接触刚度比较好,摩擦小,还有较大的承载能力,传动精度也比较高。缺点是制造工艺比较复杂。
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