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曲阜滚珠丝杠运转时产生热变形的解决措施

2021-05-20 14:34:06

提升精密滚珠丝杠副高速化的方式有两种:1、提高转速;2、增大导程。因数控机械生产加工时会有误差值的影响,导程越大就会造成导程精度降低,同时也很大程度上限制了精密滚珠丝杠副向大导程方向发展趋势,因此实现精密滚珠丝杠副高速化运行关键还是依靠转速的提高。

由于精密滚珠丝杠回转速度的提升将会造成滚珠丝杠温度的升高,随着温度的升高必然造成滚珠丝杠的轴向热位移,毫无疑问热位移将会直接导致定位精度的降低,因此,一般采用下列方式控制滚珠丝杠的热位移,改善滚珠丝杠的定位精度,进而提高生产加工精度。

1、控制滚珠丝杠的热值

1)不要使精密滚珠丝杠副、滚动轴承的预紧量过大。滚珠丝杠预紧过小,影响滚珠丝杠的定位精度,滚珠丝杠预紧过大,影响滚珠丝杠温升,造成滚珠丝杠热位移量变大。

2)采用合适的润滑剂,滚珠丝杠副的润滑剂也是影响滚珠丝杠的温升关键因素之一。

3)通过增大滚珠丝杠的导程来降低运转转数,以较低的运转速度,可达到较高的进给速度,实现滚珠丝杠副的低温升,抑制滚珠丝杠副的热位移,导程过大尽管解决了热位移现象,但是会影响机器设备的精度。

4)采用螺母驱动方法或双电机驱动机构。通常“滚珠丝杠固定不动,螺母一边转动,一边移动”的螺母驱动方式或选用“一个驱动滚珠丝杠,一个以反过来方向驱动有轴承支座的滚珠螺母”的双电机驱动结构可以解决热位移现象。

2、给精密滚珠丝杠副制冷降温

1)通常选用大导程空心滚珠丝杠副,往内部灌注冷却液强制性循环制冷,可大幅度降低热位移现象,也是现如今常用的一种发展趋势。

2)滚珠丝杠螺母和支撑轴承的冷却,选用滚珠丝杠副螺母和支撑轴承套筒螺旋槽冷却剂热交换系统,合理降低温升,抑制热位移现象。

3)用切削液和冷空气等对滚珠丝杠副外围做好冷却,在滚珠丝杠副螺母和支撑轴承座周边做好注射冷却液或喷雾冷却剂,对滚珠丝杠副和支撑轴承座进行强制性冷却,进而降低温升,抑制滚珠丝杠的热位移现象。

4)提升滚珠丝杠副防护罩散热性能指标,防护罩不适合太密闭,当然了会有铁屑等污物的进入,经常清理即可。

3、降低温升对定位精度的影响

1)以迅速热平衡等方式,在温度平稳的情况下工作。

2)将精密滚珠丝杠副轴顺轴向预拉后安装。

3)将基准移动量的目标值设置成负值。

4)采用闭环循环冷却方式,实时的补偿预测的热变形,消除热变形的影响。

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