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hiwin滾珠絲杠副在大型數控機床的裝配-hiwin中國
作者:趙人電機    發布于:2017-09-13 10:32:18    文字:【】【】【
    隨著數控機床、加工中心工作精度要求的日益提高,滾珠絲杠副的高精度化成為發展的必然趨勢,如HIWIN的高速靜音滾珠絲杠、螺母旋轉式滾珠絲杠、轉造級滾珠絲杠等等。為了達到機床坐標位置精度的要求,減少絲杠撓度,防止徑向和偏置載荷,減少絲杠軸系各環節的升溫與熱變形,最大限度的減輕伺服電機的傳動扭矩,提高機床連續工作的可靠性,我們必須充分以提高滾珠絲杠副在機床上的安裝精度。
    滾珠絲杠副的安裝方式最常用的通常有: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具有高性能、高剛性、高精度的機電一體化的高效加工設備,是加工各類高精度傳動箱體零件及其他大型磨具的理想設備。它的三個坐標方向均采用伺服電機帶動滾動絲杠傳動,三個坐標方向—X向、Y向、Z向工作行程較大。由于滾珠絲杠副的結構特點,使主機上三個方向滾珠絲杠副的安裝成為特別關鍵的問題。
    按照傳統工藝方法,安裝滾珠絲杠副一直沿用心棒、定位套將兩端支承軸承座及中間絲母座連接在一起校正,用百分表將心棒軸線與機床導軌找正平行,并且心棒傳動自如輕快的方法。這種安裝方法在三個坐標方向行程較小的小型數控機床、加工中心上應用較方便。由于心棒與定位套、定位套與兩端支承的軸承孔及中間的絲母座孔存在著配合間隙,往往使安裝后的支承軸承孔、絲母座孔的同軸度誤差較大,造成絲杠撓度增大,徑向偏置載荷增加,引起絲杠軸系各環節的溫度升高,熱變形增大,傳動扭矩增大等一系列嚴重后果,導致伺服電機超載、過熱,伺服系統報警,影響機床的正常運行。另外,兩端軸承孔與中間絲母做空的實際差值無法準確測量,從而影響進一步的精確調整。對于三個坐標方向行程較大的數控機床、加工中心,由于所需心棒多在1500mm以上,這樣長度的心棒加工困難,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行滾珠絲杠副的安裝。
    再生產某型臥式加工中心時,由于機床三個坐標行程較大,在采用傳統工藝方法的過程中,由于兩端軸承孔與中間絲母座孔同軸度超差,造成滾珠絲杠徑向和偏置載荷增加,經常出現伺服電機超載、過熱,伺服系統報警等現象,使機床無法連續運行。同時,嚴重影響滾珠絲杠副的使用壽命和傳動精度,縮短了主機的維修周期。
    我們曾采用其他裝配方法,如:移動滑鞍從而縮短絲母座與軸承座的距離,將絲母座與兩端軸承座分別找正的方法,由于是兩段分別找正,加以檢棒、檢套的配合間隙,實際應用效果也不好,同樣存在上述問題。在安裝滾珠絲杠的過程中,必須嚴格控制滾珠絲杠的軸向竄動量,此項技術指標將直接影響滾珠絲杠進給系統的傳動位置精度。另外,HIWIN在安裝滾珠絲杠的過程中,嚴格控制滾珠絲杠的軸向竄動量,此項技術指標將直接影響滾珠絲杠進給系統的傳動位置精度。
    滾珠絲杠軸的預拉伸也是非常必要的。HIWIN為了提高滾珠絲杠進給系統的剛度和精度,給絲杠軸實施預拉伸時有效的,但由于絲杠軸的各斷面不同,而溫升值又不易精確設定,所以按有關文獻計算出的預拉力只能作為一個參考量。在生產實踐中常常是把具有負值方向的目標值的絲杠軸進行預拉伸,使機床工作臺的定位精度曲線的走向接近水平即可。
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