滚珠丝杠驱动
微机控制技术
直线运动导轨的作用是用来支撑和引 导运动部件,按给定的方向做往复直 线运动。
球保持器消除了钢球之间的摩擦,大 幅度的提高了扭矩特性。因此减少了 扭矩变动,具有优异的滑动特性。
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二
滚珠丝杠驱动方式
滚珠丝杠
丝杠与导轨一起使用带动工作台运动
导轨
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二
滚珠丝杠驱动方式
滚珠丝杠内部结构
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四
国内外发展概况与趋势
我国滚珠丝杠与国外有较大差距,首先在材料上,国外发 达国家采用滚珠丝杠专用钢材,而我国采用轴承钢,其次, 在工艺上也有较大差距。我国的滚珠丝杠即使在实验室的 条件下,速度也很难超过50m/min。由于伺服电机+滚珠 丝杠的模式不能适应机床高速、高载的要求,国外转而采 用直线电机。直线电机有很多优点。首先,直线电机以一 个部件实现直线移动,取消了电机到工作台的中间环节实 现了工作台进给的零传动。由于无中间环节,系统精度高, 全程定位精度和重复精度都可达到1um甚至更小。我国在 此方面刚刚起步,需要更多的努力。
三
滚珠丝杠如何保证精度
双丝母垫片方式 在2个丝母之间加上调整垫片来施加予压的方式。
三
滚珠丝杠如何保证精度
通过改变单个丝母中间沟道的螺距来实现予压的方式。
三
滚珠丝杠如何保证精度
在单个丝母的接近中间的地方对丝母加工一个类似弹簧的构 造,对丝母中间沟道的螺距进行改变来实现予压的方式。
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三
すべりねじのナット
スキマ
すべりねじのシャフト
滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙 达到负值,进而得到较高的刚性 3、可以微进给 滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极 小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实 现精确的微进给。 4、可以高速进给 滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现 高速进给(运动)。 5、精度高 C0级的滚珠丝杠400m驱动装置,应用越来越广泛。采用丝杠两端固定 的安装方式,需要作预拉伸处理。目的是减小丝杠工作中因热膨胀、自 重引起的弹性变形。提高丝杠刚性,保证精度的稳定性。
为了消除热变形带来的导程精度误差,可在生产丝杠时人为的把导程做 小,然后通过预拉伸达到想要的导程,这样在受热时产生的热变形很大 一部分已经被之前的预拉伸抵消,从而达到提高定位精度的目的。
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三
滚珠丝杠如何保证精度
为了消除丝杠运行中产生热量对精度造成影响,有的产品在丝杠轴或丝 母中加入冷却设备,以减小温度变化对丝杠精度的影响。
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四
国内外发展概况与趋势
目前,国际上滚珠丝杠正沿着高速、高精、高载、复 合化、智能化的方向发展,高速机床现在的快移速度 要求达到60m/min。国际上,为了描述丝杠的高速性, 一般以dn值来比较,d为丝杠的公称直径,n为丝杠 的转速。现今最好的提高速度的方法是对滚珠丝杠副 进行改进。一般方法为同时加大滚珠丝杠副的导程与 提高转速,寻找两者的平衡结合点,同时由于速度提 高带来的缺点应寻找合适的材料来解决。日本在此做 的较好,其陶瓷材料的改进丝杠的dn值已经超过了1 50000.其他方法为将丝杠中心钻孔通入切削液来进行 丝杠的强制性冷却。
与螺栓螺母类似,丝杠轴转动,丝母 做直线运动带动工作台运动,不同的 是滚珠丝杠螺纹(沟道)内有钢球。
当六角螺栓转动螺母不转时,螺 母相对于螺栓左右移动
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二
滚珠丝杠驱动方式
滚珠丝杠特点:
1、与滑动丝杠相比驱动力矩为1/3 由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多 滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。 2、无侧隙、刚性高
ボールねじ ナット
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三
滚珠丝杠如何保证精度
方法一:予压 予压就是采用比丝杠、丝母之间的间隙大的钢球或 改变中间导程从而使丝杠、丝母与钢球之间产生负向间 隙,使之产生内部应力。施加予压时,有消除轴向间隙 的作用,并且在受到外载荷时,起到相应的轴向弹性变 量变小(刚性增加)的效果。同时有效的减小了回程误 差。
赵甜甜 21204167
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内 容 提 要
一 数控机床的进给驱动方式
二
滚珠丝杠驱动方式
三
滚珠丝杠如何保证精度
四
国内外发展概况与趋势
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一
数控机床的驱动方式
机床的性能在很大程度上取决于进给传动方式的定性和定 量特征。机械驱动机构是数控机床进给系统中位置控制的 一个重要环节,对进给系统精度有直接的影响。 目前,进给驱动机构主要有: 1、齿轮齿条驱动 2、直线电动机驱动 3、滚珠丝杠驱动