滾珠絲杠冷卻解決運動精度問題

 滾珠絲杠已廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。與滑動螺旋副相比，滾珠絲杠副具有驅(qū)動力矩小、運動精度高、微進(jìn)給無爬行、運動副無間隙、摩擦小、發(fā)熱量低、運動速度快、效率高的優(yōu)點。它的缺點是造價比較高由于滾珠絲杠精度的要求(正反轉(zhuǎn)無間隙)，鋼球必須在螺母中間加預(yù)應(yīng)力。

 由于預(yù)應(yīng)力的存在，滾珠絲杠長時間高速運轉(zhuǎn)時，不可避免地會因摩擦熱而使絲杠伸長，其伸長量多達(dá)0.1 mm/400 mm，影響機(jī)床的重復(fù)定位，上午加工的工件和下午加工的工件有明顯的誤差。為了提高設(shè)備的精度，閉環(huán)光柵尺控制系統(tǒng)用于精密設(shè)備解決精度問題，但閉環(huán)系統(tǒng)價格昂貴。為了提高開環(huán)系統(tǒng)的精度，有必要解決滾珠絲杠熱問題，或者將開環(huán)管制改為閉環(huán)管制。但改造費用在20萬左右，對于老設(shè)備來說太高了；或者滾珠絲杠由一端支撐改為兩端支撐，但是很麻煩，而且安裝精度很高，有些設(shè)備不具備安裝條件；如果安裝精度差，將會影響滾珠絲杠的使用壽命。

 因此，針對滾珠絲杠的發(fā)熱，采用風(fēng)冷裝置對滾珠絲杠和主軸座進(jìn)行冷卻，是解決滾珠絲杠發(fā)熱帶來的精度問題的一種經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。風(fēng)冷裝置包括套在螺母座上并隨螺母運動的殼體(殼體的軸線與螺母的軸線重合，殼體和螺母座上設(shè)有氣流通道)和氣流控制裝置。滾珠絲杠從外殼中間穿過(螺桿不與外殼接觸)與外殼有間隙，空氣可以從間隙中流出。當(dāng)空氣進(jìn)入殼體并從間隙中流出時，可以帶走滾珠絲杠與螺母摩擦產(chǎn)生的熱量。氣流噴嘴安裝在外殼上，當(dāng)壓縮空氣通過噴嘴噴出時，氣體膨脹，壓力下降吸收周圍熱量，使殼體溫度降低，殼體溫度略低于環(huán)境溫度，有利于帶走虎鉗滾珠絲杠運動產(chǎn)生的熱量，使?jié)L珠絲杠溫度接近恒定。但是，如果空氣壓力過高，壓力差和通過噴嘴的流量過大，局部溫度就會過低，從而降低溫度，縮短滾珠絲杠，的長度，不能達(dá)到提高精度的目的。

 為了不造成殼體及周圍溫度過低，應(yīng)控制空氣流過殼體的壓力和時間流量，并根據(jù)具體情況仔細(xì)調(diào)整空氣流的氣壓和時間流量(時間和流量的乘積)。當(dāng)被冷卻的軸移動時，電磁閥打開，氣流進(jìn)入殼體并流過螺母和螺桿的表面以冷卻螺桿副。當(dāng)重要官員停止移動時，電磁閥關(guān)閉，氣流被切斷，以避免滾珠絲杠對過冷。用于冷卻的壓縮空氣必須干燥，并應(yīng)添加油霧，以防止?jié)L珠絲杠生銹。

 對于高濕高濕的天氣條件，要對殼體進(jìn)行保溫，防止殼體溫度低于空氣的露點溫度，使潮濕的空氣凝結(jié)在殼體表面，造成滾珠絲杠生銹。并且保溫層有利于冷能的流失，減少空氣流量，節(jié)約能源。隨著環(huán)境溫度的變化，應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)冷卻空氣。經(jīng)過調(diào)試，應(yīng)用效果很好，冷熱態(tài)重復(fù)定位精度在0.03 mm/400mm以下，達(dá)到了滿意的效果。