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滚珠丝杠精度等级


来源:准密    作者:admin    时间:2019-02-20 11:26:21
  国内的等级精度分为P1,P2,P3,P4,P5,P7,P10这7个等级,JIS等级精度分为C0,C1,C3,C5,C7,C10这6种精度,
各种螺杆长度之导程误差(单位为um)如下表所示:
  
另外螺杆也有标示任意300mm长的精度 , 意即就是不论滚珠螺杆有多长 , 任取一段300mm內之的精度皆为规格中保证之精度以內,如下表所示:

机床定位精度要求与丝杠精度
  滚珠丝杠的精度将直接影响数控机床各坐标轴的定位精度。普通精度的数控机床,一般可选用D级,精密级数控机床选用C级精度滚珠丝杆。
  丝杠精度中的导程误差对机床定位精度影响*明显。而丝杠在运转中由于温升引起的丝杠伸长,将直接影响机床的定位精度。当L为丝杠螺纹有效长度时,L即为方向目标值T,在丝杠图纸上标示为负值。用户在定购滚珠丝杠时,必须提出滚珠丝杠的方向目标值。

  提高传动的精度和刚度主要是提高进给系统中传动零件的精度和支承刚度。首先是保证各个零件的加工精度,尤其是提高滚珠丝杠螺母副(直线进给系统)、蜗杆副(圆周进给系统)的传动精度。另外,在进给传动链中加人减速齿轮传动副,对滚珠丝杠和轴承进行预紧,消除齿轮、蜗杆等传动件的间隙,从而提高进给系统的精度和刚度。

丝杠的精度等级与公差
  根据机械工业部颁布的JB2886–81《机床梯形丝杠和螺母的精度》规定,机床丝杆及其螺母分为6个等级,即4、5、6、7、8和9级,4级精度*高,9级精度*低,适用情况如下:
4级用于精度特别高的地方,如加工中心、螺纹磨床等。
5级和6级用作***的传动丝杠,如用于坐标镗床、齿轮磨床、不带校正装置的分度机构和测量仪器。
7级用作精确传动丝杠,如用于精密螺丝车床,镗床以及精密的齿轮加工机床。
8级用作一般传动丝杠,如用于普通螺丝车床、螺丝铣床等。
9级用作低精度传动丝杠,如没有分度盘的进给机构。

 丝杠对机床精度及稳定性的影响
  随着高速、高精密加工技术的快速发展,人们对机床的加工精度及加工精度的稳定性也提出了*高的要求。如何提高机床的精度和稳定性是现在人们研究的热点。在非闭环数控系统中,丝杠的螺距误差和热变形误差是影响加工精度和稳定性的关键性因素之一。
对于非闭环系统,丝杠的质量对加工质量的影响主要表现为丝杠导程误差、丝杠间隙以及丝杠磨损对加工定位精度的影响。机床的精度**依靠丝杠的精度来保证。所以越高的机床精度也就意味着越高的成本。
大多数机床的丝杠安装为一端固定,一端铰支。采用预拉伸的丝杠轴须两端固定,其预拉伸力大小的计算依据:在理论上,该力的大小是通过该力产生的热变形量等于整个滑板(包括滑板上的主轴部分)的重力使丝杠产生的变形量和丝杠温升所产生的*大热变形量之和来计算的。但是在实际中,在某些情况下,丝杠的温度可能变化较大,若以*大的温差来计算,那么如果该力过大将会影响丝杠的寿命,过小则达不到补偿的目的,同时可能会使丝杠发生绕曲变形。

 精密高速滚珠丝杠需要考虑的一些问题
  线性伺服进给系统的高速化是一个系统工程,系统中每个环节都要满足高速传动的要求。
  滚珠丝杠副进给系统的*大加工速度与系统的转动惯量成反比,为了提高加速度,应对系统进行有限元分析及CAD优化设计,在满足动、静刚度的前提下,减少零件数量、优化零件参数并使其高强度、轻量化。
  要同时选用与精密滚珠丝杠副匹配的高速滚动直线导轨。例如日本THK公司的SHS四方等载荷系列,SNR、SNS高刚度重载荷系列,SSR*高速系列,其线速度可达200m/min以上。德国INA公司的腰鼓形滚柱直线导轨还可按用户要求配置“RUDS”阻尼滑座,使振幅降至原来的1/30,噪声明显下降,满足高速、***、重切削的要求。
  要十分重视精密高速滚珠丝杠副在机床上的安装精度,它对提高临界转速Nc、定位精度,改善高速运转时的平稳性,减小噪声等都起着不可忽视的作用。丝杠两端采用预拉伸高刚度支承结构,要严格保证丝杠两端支承与滚珠螺母的中心“三点同轴”。应选用滚珠丝杠专用的高刚度推力角接触轴承。
  充分利用滚珠丝杠副的“同步性”特征,在高速加工中心中成对安装高速精密滚珠丝杠副,是提高伺服进给系统在高速时的稳定性,改善动态特性的有效措施。例如日本牧野铣床制作所的A55E型的卧式高速加工中心和新泻铁工的SPN50-H0型卧式高速加工中心以及丰田工机的EV33立式高速加工中心等都采用了双电动机双丝杠的驱动方式。
  要在伺服进给系统中配置制动装置、柔性缓冲器、垂向传动时的自锁器等。
  在选购和验收精密高速滚珠丝杠时,要与一般大导程滚珠丝杠区别开来,并要求制造商提供订购产品的工作速度、加速度、精度、噪声、温升等检测数据。若使用Si3N4陶瓷球,应查看Si3N4陶瓷球的精度、硬度、表面粗糙度、压馈负荷的检验证书。若选用空心强冷丝杠,还应查看深孔的直线度,与外圆的同轴度的检验结果。为了确保高速运转时的可靠性,还应查看丝杠轴、螺母、循环返向装置的原材料及热处理检验报告。

 

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