滚珠丝杠轴承的三种安装方法-滚珠丝杠产生间隙的原因及调整办法
滚珠丝杠因精度高而得到普遍的应用,在大大小小的数控机床中经常能清楚看到滚珠丝杠的应用。常见的滚珠丝杠安装的形式有哪些:
丝杠两端都固定。固定端轴承都能够同时承受轴向力,这种支承方式,能够某些特定的程度对丝杠施加合适的预紧力,提高丝杠支承的刚度,对丝杠的热变形有部分补偿。
滚珠丝杠使用一端固定,另一端自由的安装方法,固定端轴承需同时承受轴向力和径向力,这种支承方式适用于行程小的短丝杠或者全闭环的机床。因为这种结构的机械定位精度较为不可靠,尤其是对比长径较大的丝杠,其热变形是很明显的,长度为1.5m的丝杠在冷、热的不同环境下,有0.05-0.10mm的变化是很正常的。但由于此种结构相对比较简单,对于安装和调试来讲,较为方便,所以仍旧有许多高精度机床用这种结构,必须要格外注意的是需要加装光栅,采用全闭环反馈。
滚珠丝杠一端固定,另一端支承。固定端同样同时承受轴向力和径向力;支承端只承受径向力,且能够作微量的轴向浮动,能够某些特定的程度减少或者避免因丝杠自重从而出现的弯曲,同时丝杠热变形能够自由地向一端伸长。这种方式应该是使用最为广泛的,目前国内的中小型数字控制机床、立式加工中心等基本均采用这种结构。
对于大型机床、重型机床以及高精度镗铣床通常也会采用这样的形式。但是,这种丝杠的调整会相对频繁,若两端的预紧力过大,会导致丝杠最终的行程长于设计行程,螺距也会比预设的大。若丝杠两端锁母的预紧力不足,使用效果可能会比较强差人意,会造成机床震动,降低精度。因此,这种丝杠在进行装卸时务必按照原厂商的说明书做调整,或者借助仪器设施进行调整,切勿擅自处理。
这是一个比较专业的问题,最好的办法是用双频激光对数字控制机床的轴线进行仔细的检测,这是出厂前所要求的,可以检测滚珠丝杠的定位精度、重复定位精度、反向间隙等,检测后会得到一个具体的反向间隙值,根据反向间隙值在数控系统参数中进行补偿,完成重新检查后会看你是否有所改进后进行补偿。有可能你会补反的,如果不理想,可以在检测后修改,直到理想值。
有时数控设备的加工尺寸不稳定。判断滚珠丝杠是否有轴向间隙,我们一般取滚珠丝杠预紧的目的和预拉量。丝杆预拉是在装配时使用丝杆两端的锁紧螺母。
1、滚珠丝杠螺母副,螺母一定采用双螺母结构,调整双螺母机构之间以及垫片的厚度即可,长时间使用滚道磨损后还可以按时换一个更大需求规格的滚珠,比如大5微米的滚珠。
3、对于水平传动的结构,如果支撑距离较长,最好对两个支承件进行预拉伸,以减少丝杆受压变形和磨损。
滚珠丝杠在机床领域的应用场景范围越来越广,正是因为它的高精度,所以对于装配和调试的要求也很高。滚珠丝杠间隙是较常见的问题。间隙太大,会对整个生产的全部过程造成影响。那么,关于滚珠丝杠间隙产生的原因及相应的处理方法有哪些呢?
不预压珠丝杠垂直放置时,螺帽会因自身重量而引起转动,无预压丝杠将有相当大的间隙,因此只能在阻力较小的机器上使用,但其主要顾虑是定位精度要求比较高。确定正确的预压量,并在出货前调整预压。因此,在订购滚珠丝杠前,请仔细仔细地详细说明设备的运行情况。
丝杠细长比应控制在60以下,若细长比过大,丝杠就会产生自重下垂。如果热处理不正确,硬化层过薄、硬度分布不均匀等情况都会导致扭转位移过大。
滚珠丝杠通常要配有斜角轴承,特别是用高压力角的轴承是较好的选择,在滚珠丝杠承受轴向负荷时,一般深沟滚珠轴承都会产生一定量的轴向背隙,所以深沟滚珠轴承不适合这样的一种情况。
(1)如果轴承安装在滚珠丝杠上,但两者粘着不确实,则当它们受到轴向负荷时,会引起背隙,这种情况可能是丝杠肩部过长或过短。
(2)轴承承靠面与锁定螺帽v齿轴心的垂直度不加,或两个方向上锁定螺帽面平行度不佳,都会引起轴承倾斜,所以丝杠肩锁螺帽v形牙与轴承承靠面要同时加工,保证垂直度,若采用研磨方式加工比较好。
在发现滚珠丝杠产生间隙的时候,我们应该及时地分析原因,采取正确的处理解决措施,确保不影响设备的正常运行和使用。
(运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)
当无预压之滚珠丝杆垂直放置时,螺帽会因本身的重量造成转动而下滑;因此无预压的滚珠丝杆会有相当的背隙存在,所以只能用于较小操作阻力的机器,但对于定位精度就较不要求。
・通常滚珠丝杆必须搭配斜角轴承,尤其是以高压力角设计的轴承为较佳的选择;当滚珠丝杆承受轴向负载时,一般的深沟滚珠轴承无法藉由预压的方式消除本身的背隙,因此安装此种轴承会产生固定量的轴向背隙,所以深沟滚珠轴承并不适用于此。
・轴承承靠面与肩部之锁定螺帽V形牙轴心的垂直度不佳,或两对应方向锁定螺帽面之平行度不佳,两者相互搭配后会导致轴承的倾斜;因此丝杆肩部之锁定螺帽V形牙与轴承承靠面必须同时加工,才能确保垂直度,如果以研磨方式加工更好。
・若轴承安装于滚珠丝杆上而两者相互贴合不确实,在承受轴向负载的情况下会导致背隙的产生,这种情形可能是由于丝杆肩部太长或太短所造成的,可使用间隔环方式消除背隙。
结合组件表面不论是研磨或铲花,只要其平行度或平面度超出公差范围,床台运动时位置的重复精度将较差;因此一部机械,通常在支撑座与机械本体间以薄垫片来达到调整组装精度。
如果螺帽座或轴承座刚性不足,由于组件本身重量、机械荷重或机械运转中所产生之惯性力会使其产生弹性变形,造成偏斜。
・固定螺丝太长导致螺丝孔深度太浅使得固定螺丝之螺头与接触之组件结合面无法贴合,因此没办法得到有效之锁固力。
・由于震动或未使用定位销使得结合组件松脱。能够正常的使用实心销取代弹簧销达到定位目的。
・键的松动,或是键、键槽及轮毂间的任何不当搭配,皆会使这些组件间产生间隙。
・若不适合以齿轮驱动或驱动结构非刚体,可用时规皮带来驱动以防止产生滑动。
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