冷軋滾珠絲杠的選擇與使用

滾珠絲杠是智能自動(dòng)化設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部件。隨著制成品精度要求的不斷提高，大大推動(dòng)了母機(jī)的發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備制造商采用數(shù)控技術(shù)，從T形絲杠、皮帶、鏈條等改變傳動(dòng)方式來(lái)完成。滾珠絲杠以其精度高、使用壽命長(zhǎng)、扭矩?。▋H為T型絲杠的三分之一）、節(jié)能環(huán)保等要求而受到各行各業(yè)的青睞。

選擇使用滾珠絲杠時(shí)，一般人會(huì)首先考慮磨削滾珠絲杠而忽略冷軋絲杠。為什么？因?yàn)槔滠?/span>滾珠絲杠的出現(xiàn)要比研磨滾珠絲杠晚很多。盡管它具有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)價(jià)值，但由于以往滾壓設(shè)備生產(chǎn)的絲杠存在一些無(wú)法克服的缺陷，導(dǎo)致滾珠絲杠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一直徘徊在P7級(jí)以下，使其應(yīng)用范圍僅限于傳動(dòng)級(jí)。是否可以提高冷軋滾珠絲杠的質(zhì)量，將精度等級(jí)提高到P3~P5？答案是肯定的，我們將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

滾珠絲杠根據(jù)規(guī)格和型號(hào)有很多種。按加工工藝大體可分為軋制絲杠和研磨絲杠兩大類。研磨絲杠的精度是按照傳統(tǒng)的加工方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。以絲杠中心孔為加工基準(zhǔn)，通過(guò)車削和磨削達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。通常有20多個(gè)進(jìn)程，需要很長(zhǎng)時(shí)間，其制造精度可達(dá)P1級(jí)。

顧名思義，冷軋絲杠是通過(guò)冷加工工藝制成的。具有耗材少、加工成本低、生產(chǎn)效率高、加工周期短、易于大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。因此，它在價(jià)格上比研磨絲杠更具競(jìng)爭(zhēng)力。尤其是縱橫比系數(shù)達(dá)到1:50以上時(shí)，其優(yōu)勢(shì)尤為顯著。滾珠絲杠的精度有多項(xiàng)指標(biāo)，其中有兩個(gè)參數(shù)非常重要，即同軸度和徑向跳動(dòng)。徑向跳動(dòng)的重要性體現(xiàn)在軸承安裝位置和螺母安裝位置。徑向跳動(dòng)公差越小，越能有效保證軸承座與螺母的同軸度。另一方面，滾珠絲杠在機(jī)床使用過(guò)程中保持由螺母預(yù)緊（preload）產(chǎn)生的可重復(fù)往復(fù)扭矩的允許誤差。這個(gè)誤差只與滾道的圓柱度密切相關(guān)。過(guò)大的直徑誤差會(huì)導(dǎo)致螺母松動(dòng)或擰緊。

滾動(dòng)絲杠的扭矩由絲杠的圓柱度和滾道直徑的一致性決定。以往的冷軋?jiān)O(shè)備加工技術(shù)很難達(dá)到這個(gè)目標(biāo)值。因?yàn)榕f式冷軋?jiān)O(shè)備只采用了一套可移動(dòng)的軋絲模和一套固定的軋絲模在碾軋過(guò)程中，絲杠的中軸會(huì)隨著軋絲模的移動(dòng)漂移，因而造成絲杠中軸線偏差，僅通過(guò)提高機(jī)械性能很難做到這一點(diǎn)。近年來(lái)，歐洲研制的一種新型冷軋?jiān)O(shè)備，解決了冷軋螺桿的圓柱度和滾道直徑的一致性問(wèn)題。

除了提高冷軋?jiān)O(shè)備的機(jī)械性能，將舊的冷軋?jiān)O(shè)備從只有一套活動(dòng)線模改為兩套活動(dòng)線模外，還引入了數(shù)控技術(shù)和傳感技術(shù)。主要關(guān)鍵是用CNC控制兩套移動(dòng)線模。每個(gè)滾模由一個(gè)微米級(jí)精度的交流驅(qū)動(dòng)器控制，CNC控制每個(gè)驅(qū)動(dòng)器以確定每個(gè)滾模的位置。在軋制過(guò)程中，通過(guò)傳感器系統(tǒng)跟蹤絲杠中心軸的變量，及時(shí)調(diào)整各軋模的進(jìn)給位置，使軋機(jī)始終保持絲杠的中心軸。