大型數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠的正確裝配
大型數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠的正確裝配
隨著數(shù)控機(jī)床和加工中心對工作精度要求的提高，滾珠絲杠副的高精度成為必然，主機(jī)上的安裝精度逐漸成為裝配中的突出問題。為了滿足機(jī)床坐標(biāo)位置精度的要求，減少絲杠的撓度，防止徑向和偏載，減少絲杠軸系各環(huán)節(jié)的溫升和熱變形，最小化同役電機(jī)的傳遞扭矩，提高機(jī)床連續(xù)工作的可靠性，必須充分重視提高滾珠絲杠副在機(jī)床上的安裝精度。滾珠絲杠最常用的安裝方式有：雙推——自由方式、雙推——支撐方式、雙推——雙推方式。
大型臥式加工中心是一種高性能、高剛性、高精度的高效加工設(shè)備，是加工各種高精度變速箱零件及其它大型模具的理想加工設(shè)備。其三個坐標(biāo)方向均采用伺服電機(jī)驅(qū)動滾動絲杠傳動，——X向，Y方向和Z方向三個坐標(biāo)方向具有較大的工作行程。由于滾珠絲杠，的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，滾珠絲杠在主機(jī)上三個方向的安裝成為一個特別關(guān)鍵的問題。
按照傳統(tǒng)的工藝方法，安裝滾珠絲杠副是用芯軸和定位套將兩端支撐軸承座和中間螺旋座連接在一起進(jìn)行校正，用百分表將芯軸軸線與機(jī)床導(dǎo)軌對準(zhǔn)，驅(qū)動芯軸自由輕快。
這種安裝方式便于三個坐標(biāo)方向行程較小的小型數(shù)控機(jī)床和加工中心使用。由于芯軸與定位套、定位套與兩端支撐的軸承孔、中間的螺母承窩孔之間存在配合間隙，安裝后的軸承孔與螺母承窩孔同軸度誤差往往較大，導(dǎo)致絲杠軸撓度和徑向偏載增大，絲杠軸系統(tǒng)各環(huán)節(jié)溫度和熱變形增大，傳遞扭矩增大，造成伺服電機(jī)過載、過載等一系列嚴(yán)重后果。
另外，兩端軸承孔與中間螺母座孔的實(shí)際差值無法精確測量，影響進(jìn)一步精確調(diào)整。對于三坐標(biāo)方向行程較大的數(shù)控機(jī)床和加工中心，由于需要的芯軸在1500mm以上，加工這樣長度的芯軸比較困難，精度不容易保證，因此無法采用心棒與定位套配合的找正方法進(jìn)行滾珠絲杠副的安裝。
在臥式加工中心的生產(chǎn)中，由于機(jī)床三坐標(biāo)的行程較大，在采用傳統(tǒng)工藝方法的過程中，由于兩端軸承孔與中間螺母座孔同軸度超差，增加了滾珠絲杠的徑向和偏置載荷，經(jīng)常導(dǎo)致伺服電機(jī)過載過熱，伺服系統(tǒng)報警，使機(jī)床無法連續(xù)運(yùn)行。同時嚴(yán)重影響滾珠絲杠副的使用壽命和傳動精度，縮短主機(jī)的維修周期。
此外，在安裝滾珠絲杠的過程中，必須嚴(yán)格控制滾珠絲杠的軸向位移，這一技術(shù)指標(biāo)將直接影響滾子珠絲杠進(jìn)進(jìn)給系統(tǒng)的傳動位置精度。根據(jù)：的實(shí)際驗(yàn)證，首先要裝配好安裝伺服電機(jī)的軸承座中的軸承，軸承在滾動絲杠的驅(qū)動過程中起主要作用，滾珠絲杠的軸向位移要控制在0.015-0.02mm之間；然后將軸承裝在另一端的軸承座內(nèi)，將軸向動量控制在0.01毫米以內(nèi)，這樣可以有效保證滾動珠絲杠進(jìn)進(jìn)給系統(tǒng)的剛度和精度。
滾珠絲杠軸的預(yù)拉伸也是非常必要的。為了提高輥式珠絲杠進(jìn)進(jìn)給系統(tǒng)的剛度和精度，對螺桿軸進(jìn)行預(yù)拉伸是有效的。但由于螺桿軸截面不同，溫升難以精確設(shè)定，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)計算的預(yù)張力只能作為參考。在生產(chǎn)實(shí)踐中，常對負(fù)方向目標(biāo)值的螺旋軸進(jìn)行預(yù)拉伸，使機(jī)床工作臺定位精度曲線的朝向接近水平。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，大型加工中心采用上述新工藝方法裝配的滾珠絲杠在三個坐標(biāo)方向的空載扭矩和空載電流明顯降低，伺服電機(jī)和伺服系統(tǒng)工作正常，三個坐標(biāo)方向無伺服報警。機(jī)床可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)72小時以上。充分說明了這種新技術(shù)可以有效地保證滾珠絲杠副的安裝精度，并且這種方法不受機(jī)床行程大小的限制，可以有效地用于機(jī)床的任何行程大小。機(jī)床的行程越大，其無可比擬的優(yōu)越性越好，效果越好。為大型數(shù)控機(jī)床和加工中心滾珠絲杠副的安裝提供了一種有效可靠的方法。
一般來說，制造成本高的產(chǎn)品伴隨著生產(chǎn)效率低。企業(yè)中總有一些涉及商業(yè)秘密和安全的重要零部件，這些零部件往往是在企業(yè)內(nèi)部加工的。零件的設(shè)計非常重要，降低成本，提高生產(chǎn)效率，對產(chǎn)品性能的把握很重要，要寬進(jìn)嚴(yán)出，工藝性強(qiáng)。換句話說，設(shè)計一個產(chǎn)品需要付出很大的努力，可想而知利潤有多大。因此，產(chǎn)品設(shè)計的可制造性決定了產(chǎn)品的制造成本和制造周期，只有走產(chǎn)品設(shè)計與企業(yè)技術(shù)特點(diǎn)相匹配的路線，才能發(fā)揮企業(yè)的優(yōu)勢力量，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
提高生產(chǎn)效率不僅是企業(yè)的更新?lián)Q代的工藝?yán)砟詈驮O(shè)備，更是管理理念的提升。同時使用先進(jìn)的刀具、夾具、機(jī)床等。要實(shí)現(xiàn)高速高效切割，還需要應(yīng)用相關(guān)技術(shù)和管理手段，特別是借助信息技術(shù)優(yōu)化整個加工過程，通過各種方式不斷提高加工效率，從而提升企業(yè)的核心競爭力。
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