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滚珠丝杠进给系统发生热变形的处理措施

滚珠丝杠进给系统发生热变形的处理措施

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发热是引起滚珠丝杠进给系统的变形的主要因素。同时也是影响机床加工精度的主要因素。所以找出抵抗热变形的措施,对提高进给系统的定位精度对提高机床的加工精度具有重要的意义。关于抵抗热变形的措施有很多,但各有其利弊,选择时一定要慎重。

一、发热量的抑制

1、不要使滚珠丝杠与螺母的预紧力过大。

预紧就是在滚珠丝杠副内,预先施加轴向载荷。其目的是消除滚珠丝杠副的轴向间隙,提高滚珠丝杠副的轴向接触刚性,但预紧力太大,会导致发热量增加,寿命减少。同时由于发热引起的热变形会严重影响滚珠丝杠副定位精度和机床的加工精度。

2、采用大导程滚珠丝杠来减少滚珠丝杠的转速。

目的是在不改变进给速度的前提下,降低转速,从而减少发热量。导程只过大时,增加了滚珠丝杠副的制造难度,降低了滚珠丝杠副承载能力和效率,使精度难以提高,而且增加了伺服电动机的起动力矩。

二、施加强制冷却

1、使用空心的滚珠丝杠轴,灌注冷却液体。

采用“空心强冷”技术,就是将恒温切削液通入空心丝杠的孔中,对滚珠丝杠进行强制冷却,保持滚珠丝杠副温度的恒定。既可以减少丝杠的重量和惯量,又可以提高丝杠转速,提高进给快移速度和加速的能力,减少热影响。这里存在两点难度,一是很难保证切削液恒温,二是旋转的丝杠与冷却液输送装置之间需要动静转换装置。既增加了滚珠丝杠进给系统的复杂性,又降低了滚珠丝杠的轴向刚性。

2、用润滑油和空气等对滚珠丝杠的外围进行冷却。

目的是把滚珠丝杠及周边的热量及时到走,避免丝杠温度上升。如果用空气,可以在不影响滚珠丝杠副的前提下,只需加快滚珠丝杠副周边的空气的流动,既增加对流换热系数,即可取得良好的冷却效果。



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