滾珠絲杠的背景及意義

機(jī)床的精度直接決定了加工產(chǎn)品的精度，而滾珠絲杠作為機(jī)床的傳動(dòng)定位裝置，所以重復(fù)定位精度和定位 滾珠絲杠的精度成為最終的影響因素。加工產(chǎn)品精度的關(guān)鍵因素之一。提高機(jī)床的加工精度和加工高精度產(chǎn)品，提高滾珠絲杠的精度至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō)，滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的死區(qū)誤差是影響機(jī)床重復(fù)定位的主要因素，而傳動(dòng)系統(tǒng)綜合拉壓剛度變化引起的定位誤差是影響機(jī)床重復(fù)定位的主要因素，機(jī)床的定位精度。

滾珠絲杠副的傳動(dòng)方式是通過(guò)聯(lián)軸器將旋轉(zhuǎn)電機(jī)和滾珠絲杠副連接起來(lái)，從而將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)。其中，滾珠絲杠是一種細(xì)長(zhǎng)的桿件，軸向伸長(zhǎng)或壓縮量大，是傳動(dòng)系統(tǒng)中傳動(dòng)剛度的薄弱環(huán)節(jié)。再加上滾珠絲杠副等一系列中間變換環(huán)節(jié)，很容易使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度和系統(tǒng)穩(wěn)定性因定位精度等指標(biāo)而降低，難以提高滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的速度和加速度，在外力作用下容易產(chǎn)生變形、振動(dòng)和噪聲。

因此，提高滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的剛度對(duì)于提高數(shù)控機(jī)床的定位精度具有重要意義。同時(shí)，為了改善滾珠絲杠副的加（減速）速度特性，提高運(yùn)動(dòng)指令的快速跟蹤能力，還需要提高滾珠絲杠軸系的系統(tǒng)剛度和軸向螺桿副的剛度，以減少啟動(dòng)和停止。瞬間彈性變形。而且，隨著數(shù)控機(jī)床的高速化和高精度化，還要求機(jī)床在載荷和摩擦力的作用下，死區(qū)誤差小，響應(yīng)時(shí)間短，而這些也與剛度密切相關(guān)，尤其是處理過(guò)程中負(fù)載的突變，對(duì)系統(tǒng)性能的影響更大。

為了提高滾珠絲杠副的性能，提高機(jī)床的加工精度。國(guó)內(nèi)很多大學(xué)都做過(guò)相關(guān)研究。例如：西南交通大學(xué)何震分析滾珠絲杠的熱特性，優(yōu)化測(cè)溫點(diǎn)；建立了溫升對(duì)熱變形誤差的數(shù)學(xué)模型；還采用修改數(shù)控系統(tǒng)程序指令的方法進(jìn)行了熱變形補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)。內(nèi)蒙古科技大學(xué)張曉峰對(duì)利用磁致二次收縮材料補(bǔ)償滾珠絲杠的彈性拉伸變形進(jìn)行了研究，補(bǔ)償后，絲杠傳動(dòng)的剛度可提高數(shù)倍。吉林大學(xué)吳長(zhǎng)紅研究滾珠絲杠副的軸向接觸剛度。大連理工大學(xué)王樹坤分析了滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度，它對(duì)絲杠的預(yù)拉伸和安裝起到了重要的指導(dǎo)作用。

滾珠絲杠副運(yùn)行后產(chǎn)生的熱誤差不僅直接影響絲杠的傳動(dòng)定位精度，而且嚴(yán)重影響絲杠的傳動(dòng)剛性，進(jìn)一步降低絲杠的穩(wěn)定性和定位精度 .

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