我國精密滾珠絲杠實(shí)現高速化需要解決的問(wèn)題　

 

1 提高工藝水平和制造質(zhì)量是高速化的關(guān)鍵

 

生產(chǎn)流程中的關(guān)鍵工序實(shí)現CNC化，包括CNC車(chē)削中心、CNC絲杠磨床、CNC內螺紋磨削中心、CNC中頻淬火設備等。CNC絲杠磨床不但可獲得很高的導程精度、雙頭螺紋的分度精度，還可自動(dòng)補償由于砂輪磨損導致絲杠中徑尺寸的變化，而這恰恰是高速傳動(dòng)要求全行程內預緊力矩和剛度穩定所需要的。在CNC內螺紋磨削中心上滾珠螺母一次安裝完成內螺紋滾道和裝配基面的精磨，這將大大提高絲杠副在主機上的安裝精度，使高速傳動(dòng)更加平穩。采用CNC砂輪修正器或金剛滾輪可對大螺旋升角的雙圓弧齒形進(jìn)行矯正，可獲得高精度的滾道截形，使滾珠與滾道的適應度f(wàn)r處于最佳狀態(tài)，從而提高接觸剛度，改善滾珠在快速滾動(dòng)時(shí)的流暢性。如果再對螺紋滾道拋光或超精研拋，滾道表面粗糙度可達尺Ra0.04～0.08µm，滾珠與滾道的吻合度可提高20%左右，可大大降低高速運行時(shí)的噪聲，增加疲勞強度。

 

為了確保高速運行時(shí)的安全和可靠性，要從冷熱工藝入手嚴格控制產(chǎn)品的內在質(zhì)量，首先要嚴格控制原材料的品質(zhì)，其次要在冷熱加工的全過(guò)程實(shí)施“小變形無(wú)裂紋”工藝。采用CNC中頻淬火工藝既能達到硬度和硬化層深度的要求，還可減少淬火過(guò)程中的彎曲和軸向變形，使絲杠全長(cháng)上硬度均布。對滾珠螺母實(shí)施光亮(真空)淬火不但可減小變形、避免淬裂傾向，還能改善硬化層的質(zhì)量，提高疲勞壽命。

 

對于空心滾珠絲杠，采用BAT內排屑深孔鉆和DF雙噴油深孔鉆系統，能夠滿(mǎn)足高速滾珠絲杠對深孔的直線(xiàn)度、粗糙度以及與外圓同軸度的要求。

 

為提高滾珠絲杠副的初始接觸剛度，避免在工作中預緊力丟失，高速滾珠絲杠副在零件裝配后的加載跑合應比一般產(chǎn)品要求更嚴格，跑合時(shí)間應更長(cháng)。

2 周邊元部件

線(xiàn)性伺服進(jìn)給系統的高速化是一個(gè)系統工程。絲杠副支承剛度和安裝精度對提高臨界轉速Nc、改善運動(dòng)平穩性、降低噪聲有不可忽視的作用。為了減小運動(dòng)慣性，應減小運動(dòng)部件的數量和質(zhì)量，采用高強度合金鋁、碳素纖維增強塑料等實(shí)現高速運動(dòng)部件的輕量化。周邊的滾動(dòng)直線(xiàn)導軌副、滾動(dòng)軸承等亦應滿(mǎn)足高速化的要求。唯其如此，在高速伺服電動(dòng)機的驅動(dòng)下，滾珠絲杠副軸系才能獲得高速、高效的預期效果。

 

3充實(shí)檢測手段、強化試驗研究

我國即將加人WTO，我國精密高速滾珠絲杠副起步較晚，面對國際大市場(chǎng)的競爭，產(chǎn)品要創(chuàng )新、工藝水平要提高、產(chǎn)品質(zhì)量更要過(guò)硬。滾珠絲杠的制造企業(yè)要迅速改變只注意產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值，不重視新產(chǎn)品的性能試驗研究的局面。不但要對高速滾珠絲杠副的定位精度、噪聲、溫升、加(減)速度、動(dòng)態(tài)剛度等進(jìn)行試驗研究，更要大力開(kāi)展可靠性的試驗研究，此乃占領(lǐng)市場(chǎng)的關(guān)鍵。

 

 

 

應該指出，在滾珠絲杠副的國際標準IS03408-1•2•3-1992、我國標準GB/T17587.1～3-1998和其他各國的標準中，均未給出產(chǎn)品的可靠性指標。但國外名牌生產(chǎn)廠(chǎng)家都有一整套產(chǎn)品性能試驗和檢測儀器，為了提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力，還制定了高于公認標準的內控標準。這是值得我們借鑒的。

 

滾珠絲杠副的功能從最初的“敏捷省能傳動(dòng)”到“精密定位”，再從“大導程高速驅動(dòng)”到“精密高速型”，是產(chǎn)品升級換代質(zhì)的飛躍。在線(xiàn)性伺服高速驅動(dòng)領(lǐng)域中，當對性能價(jià)格比、切削加工時(shí)間與空行程時(shí)間的比例、加減速出現的頻率等進(jìn)行綜合分析后，考慮到節能和環(huán)保，人們更加關(guān)注精密高速滾珠絲杠副的發(fā)展。

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