進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)部件
數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)通常是由伺服電動(dòng)機(jī)、同步帶輪傳動(dòng)副和滾珠絲杠螺母副組成，有的機(jī)床是直接將伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠連接。滾珠絲杠螺母副的作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為執(zhí)行部件的直線運(yùn)動(dòng)。
滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)
如圖12—20所示為滾珠絲杠螺母副工作原理。滾珠絲杠螺母副是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的新型傳動(dòng)裝置，在數(shù)控機(jī)床上得到了廣泛的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在具有螺旋槽的絲杠螺母中裝有滾珠作為中間傳動(dòng)元件，以減少摩擦。圖1 2．20滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)原理圖
滾珠絲杠傳動(dòng)
滾珠絲杠傳動(dòng)是將螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞能量和力或者調(diào)節(jié)零件位置的傳動(dòng)形式。滾珠絲杠由絲杠、螺母、滾珠和反向器等四部分組成。絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾珠沿螺紋滾道滾動(dòng)，為防止?jié)L珠從滾道端面掉出，在螺母上裝有反向器，構(gòu)成滾珠的循環(huán)通道，使?jié)L珠從通道的一端滾出后，沿著通道進(jìn)入另一端，重新進(jìn)入滾道，形成閉合回路。
滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1)配置推力軸承的位置時(shí)，應(yīng)盡可能使絲杠在重載荷時(shí)承受拉力而不承受壓力。
滾珠絲杠副的防護(hù)
滾珠絲杠副和其他滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)器件一樣，應(yīng)避免硬質(zhì)灰塵或切屑污物進(jìn)入，因此，必須裝有防護(hù)裝置。如果滾珠絲杠副在機(jī)床上外露，則應(yīng)采用封閉的防護(hù)罩，如采用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管以及折疊式套管等，安裝時(shí)將防護(hù)罩的一端連接在滾珠螺母的側(cè)面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。
滾珠絲杠副的潤(rùn)滑
潤(rùn)滑劑可提高耐磨性及傳動(dòng)效率。潤(rùn)滑劑可分為潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩大類。潤(rùn)滑油一般為全損耗系統(tǒng)用油，潤(rùn)滑脂可采用鋰基潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤(rùn)滑油則經(jīng)過殼體上的油孔注入螺母的空間內(nèi)。每半年對(duì)滾珠絲杠上的潤(rùn)滑脂更換一次，清洗絲杠上的舊潤(rùn)滑脂，涂上新的潤(rùn)滑脂。用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的滾珠絲杠副，可在每次機(jī)床工作前加油一次。
滾珠絲杠副的安裝
數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動(dòng)剛度，除了加強(qiáng)滾珠絲杠螺母本身的剛度之外，滾珠絲杠正確的安裝及其支承的結(jié)構(gòu)剛度也是不可忽視的因素。螺母座及支承座都應(yīng)具有足夠的剛度和精度。通常都適當(dāng)加大和機(jī)床結(jié)合部件的接觸面積，以提高螺母座的局部剛度和接觸強(qiáng)度，新設(shè)計(jì)的機(jī)床在工藝條件允許時(shí)常常把螺母座或支承座與機(jī)床本體做成整體來增大剛度。
空心滾珠絲杠的熱處理
一種聲37．8mm、壁厚3．6mm、長(zhǎng)87～1027mm的空心滾珠絲杠，由18Cr2Ni4WA鋼制造。它的螺紋部分要求硬度為50～60HRC。由于它在熱處理時(shí)易發(fā)生畸變，故采用表面碳氮共滲處理。滲劑采用三乙醇胺和甲醇，在RJJ 105滲碳爐中進(jìn)行滴注式氣體碳氮共滲，共滲溫度為830～850℃，直接出爐空冷，畸變較小，但顯微組織較粗，殘余奧氏體較多，力學(xué)性能較差，磨裂傾向較大。采用730℃二次加熱淬火，可獲得較好的顯微組織和力學(xué)性能，表面硬度為59～60HRC，心部硬度為41～42HRC。共滲時(shí)絲杠內(nèi)孔用抗?jié)B碳粉堵塞進(jìn)行保護(hù)。可保證內(nèi)孔粗糙度不變，無滲碳、脫碳現(xiàn)象。熱處理工藝如圖3．34所示。
