滚珠丝杠在数控机床中的几种状态形式, 滚珠丝杠副作为数控机床的进给传动链,其装配形式和精度决定了数控机床的定位精度,也影响着进给轴插补运行的平稳性。滚珠丝杠副安装形式及受力,数控机床进给轴常见的丝杠支撑有如下几种形式:
1、一端固定——一端自由
丝杠一端固定,另一端自由。固定端轴承同时承受轴向力和径向力,这种支承方式用于行程小的短丝杠或者用于全闭环的机床,因为这种结构的机械定位精度是不可靠的,特别是对于长径比大的丝杠(滚珠丝杠相对细长),热变性是很明显的,1.5m长的丝杠在冷、热的不同环境下变化0.05~0.10mm是很正常的。但是由于他的结构简单,安装调试方便,Tr80直径梯形螺纹丝杠,许多机床仍然采用这种结构,但是必须加装光栅,采用全闭环反馈。
2、一端固定——另一端支承
丝杠一端固定,另一端支承。固定端同时承受轴向力和径向力;支承端只承受径向力,而且能作微量的轴向浮动,可以减少或避免因丝杠自重而出现的弯曲,同时丝杠热变形可以自由的向一端伸长。这种结构使用广泛,目前国内中小型数控车床、立式加工中心等均采用这种结构。
3、两端固定
丝杠两端均固定。固定端轴承都可以同时承受轴向力,这种支承方式,可以对丝杠施加适当的预紧力,提高丝杠支承刚度,可以部分补偿丝杠的热变形。
常用的双螺母丝杠消除间隙的方法有:
①、为双螺母垫片调隙式,改变垫片的厚度,使内外两个螺母产生轴向相对位移。
双螺母垫片调隙式结构优缺点:这种调隙方式能调整预紧量,结构简单,刚度高,工作可靠,但调整不方便,滚道磨损时不能随时进行调整。
②弹簧自动调整式:用弹簧使两螺母间产生轴向位移。其特点是能在使用过程中自动补偿因磨损或弹性变形产生的间隙,但其结构复杂、轴向刚度低,适合用于轻载场合。
③为齿差调隙式,通过调整螺母端头上的外齿相对内齿的啮合角度来消除间隙。
双螺母齿差调隙式结构优缺点:这种调隙方式能微调预紧量,工作可靠,滚道磨损时调整方便。但结构复杂,用于需获得准确预紧力的精密定位系统。
④为螺纹调隙式,转动调整螺母1,使螺母2产生轴向位移。
双螺母螺纹调隙式结构优缺点:这种调隙方式结构简单,Tr40直径梯形螺纹丝杠,调整方便,滚道磨损时可随时进行调整,但预紧量不很准确。
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