1)適當(dāng)加大滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速、導(dǎo)程和螺紋頭數(shù)。目前常用大導(dǎo)程滾珠絲杠名義直徑與導(dǎo)程的匹配為:40mm×20mm,50mm×25mm,50mm×30mm等,其進(jìn)給速度均可達(dá)到60m/min以上。為了提高滾珠絲杠的剛度和承載能力,大導(dǎo)程滾珠絲杠一般采用雙頭螺紋,以提高滾珠的有效承載圈數(shù)。
2)改進(jìn)結(jié)構(gòu),提高滾珠運動的流暢性。改進(jìn)滾珠循環(huán)反向裝置,優(yōu)化回珠槽的曲線參數(shù),采用三維造型的導(dǎo)珠管和回珠器,真正做到沿著內(nèi)螺紋的導(dǎo)程角方向?qū)L珠引進(jìn)螺母體中,使?jié)L珠運動的方向與滾道相切而不是相交。這樣可把沖擊損耗和噪聲減至最小。
3)采用“空心強冷”技術(shù)。高速滾珠絲杠在運行時由于摩擦產(chǎn)生高溫,造成絲杠的熱變形,直接影響高速機床的加工精度。采用“空心強冷”技術(shù),就是將恒溫切削液通入空心絲杠的孔中,對滾珠絲杠進(jìn)行強制冷卻,保持滾珠副溫度的恒定。這個措施是提高中、大型滾珠絲杠高速性能和工作精度的有效途徑。
4)對于大行程的高速進(jìn)給系統(tǒng),可采用絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動方式。此時,螺母一邊轉(zhuǎn)動、一邊沿固定的絲杠作軸向移動,由于絲杠不動,可避免受臨界轉(zhuǎn)速的限制,避免了細(xì)長滾珠絲杠高速運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的種種問題。螺母慣性小、運動靈活,可實現(xiàn)的轉(zhuǎn)速高。
5)進(jìn)一步提高滾珠絲杠的制造質(zhì)量。通過采用上述種種措施后,可在一定程度上克服傳統(tǒng)滾珠絲杠存在的一些問題。日本和瑞士在滾珠絲杠高速化方面一直處于國際領(lǐng)先地位,其最大快速移動速度可達(dá)60m/min,個別情況下甚至可達(dá)90m/min,加速度可達(dá)15m/s2。由于滾珠絲杠歷史悠久、工藝成熟、應(yīng)用廣泛、成本較低,因此在中等載荷、進(jìn)給速度要求并不十分高、行程范圍不太大(小于4~5m)的一般高速加工中心和其他經(jīng)濟型高速數(shù)控機床上仍然經(jīng)常被采用。
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