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滚珠丝杠副在大型数控机床的装配

摘要:在采用传统工艺方法的过程中,由于两端轴承孔与中间丝母座孔同轴度超差,造成滚珠丝杠径向和偏置载荷增加,经常出现伺服电机超载、过热,伺服系统报警等现象,使机床无法连续运行。

滚珠丝杠副的安装方式最常用的通常有:双推—自由方式、双推—支撑方式、双推—双推方式。

大型卧式加工中心是具有高性能、高刚性、高精度的机电一体化的加工设备,是加工各类高精度传动箱体零件及其他大型磨具的理想设备。它的三个坐标方向均采用伺服电机带动滚动丝杠传动,三个坐标方向—X向、Y向、Z向工作行程较大。由于滚珠丝杠副的结构特点,使主机上三个方向滚珠丝杠副的安装成为特别关键的问题。

按照传统工艺方法,安装滚珠丝杠副一直沿用心棒、定位套将两端支承轴承[轴承:轴承(“Bearing”,日本人称“轴受”)是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说,当其它机件在轴上彼此产生相对运动时,用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。]座及中间丝母座连接在一起校正,用百分表将心棒轴线与机床导轨找正平行,并且心棒传动自如轻快的方法。这种安装方法在三个坐标方向行程较小的小型数控机床、加工中心上应用较方便。由于心棒与定位套、定位套与两端支承的轴承孔及中间的丝母座孔存在着配合间隙,往往使安装后的支承轴承孔、丝母座孔的同轴度误差较大,造成丝杠挠度增大,径向偏置载荷增加,引起丝杠轴系各环节的温度升高,热变形增大,传动扭矩增大等一系列严重后果,导致伺服电机超载、过热,伺服系统报警,影响机床的正常运行。另外,两端轴承孔与中间丝母做空的实际差值无法准确测量,从而影响进一步的精确调整。对于三个坐标方向行程较大的数控机床、加工中心,由于所需心棒多在1500mm以上,这样长度的心棒加工困难,精度不容易保证,因此无法采用心棒与定位套配合的找正方法进行滚珠丝杠副的安装。

再生产某型卧式加工中心时,由于机床三个坐标行程较大,在采用传统工艺方法的过程中,由于两端轴承孔与中间丝母座孔同轴度超差,造成滚珠丝杠径向和偏置载荷增加,经常出现伺服电机超载、过热,伺服系统报警等现象,使机床无法连续运行。同时,严重影响滚珠丝杠副的使用寿命和传动精度,缩短了主机的维修周期。

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