空心滾珠絲杠的特點和優(yōu)勢

由于滾珠絲杠具有較高的剛性和傳動效率，已被應(yīng)用于機床的進給系統(tǒng)，其跟蹤精度直接影響工件的加工質(zhì)量。在高速運動過程中，滾珠絲杠進給系統(tǒng)存在許多不利于系統(tǒng)性能提高的非線性因素和時變不確定性，包括工作臺質(zhì)量和位置變化、摩擦力、絲杠彈力、電機轉(zhuǎn)矩波動和擾動力矩等。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有無限逼近任何連續(xù)函數(shù)的能力。將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID、滑模控制和反推控制相結(jié)合，達到提高工作臺跟蹤精度的目的。

數(shù)控機床的高速、高精度、高效率，對其傳動部件的使用提出了更高的要求(滾珠絲杠)。并提高與之相適應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量。作為其典型代表，空心副滾珠絲杠，的所有企業(yè)都在克服自己的加工困難?？招臐L珠絲杠是指帶有全長或半長孔的滾珠絲杠。

機床上可以使用帶內(nèi)冷的空心滾珠絲杠副，可以最大限度地減小滾珠絲杠副在使用中的熱伸長，從而保證機床的高精度定位，使半閉環(huán)CNC機床的定位精度提高50%。接近閉環(huán)系統(tǒng)的水平，從而大大降低了機床的制造成本，有效保證了機床的定位精度，防止和減少了機床相關(guān)部件的熱變形，降低了滾珠絲杠轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)動慣量，增加了滾珠絲杠，的扭轉(zhuǎn)剛度，減少了機床的預(yù)熱時間。

空心滾珠絲杠加工的技術(shù)難點主要是解決內(nèi)孔加工、內(nèi)孔與絲杠滾道，淬火變形控制的同軸度、冷熱加工余量匹配和螺紋磨削等問題。處理要點如下：

1)內(nèi)孔加工中空螺桿的內(nèi)孔都是深孔，長徑比一般大于20。內(nèi)孔加工采用深孔鉆，加工采用專用鉆頭。加工時，先對加工好的外圓進行半精加工，然后以外圓為基準加工內(nèi)孔和兩端中心孔。

2)內(nèi)外圓同心，以內(nèi)孔為基準轉(zhuǎn)動外圓。車削時應(yīng)嚴格控制內(nèi)外圓的同心度，嚴禁調(diào)直(后續(xù)加工也嚴禁調(diào)直)。

3)淬火變形的控制：淬火前磨削外圓，消除加工應(yīng)力，保證淬火后硬化層深度均勻。

4)冷熱加工余量外圓和滾道加工余量在冷熱工藝中的合理分配是保證滾珠絲杠加工精度的關(guān)鍵考慮到加工中不允許調(diào)直，加工余量比常規(guī)螺桿大。

5)磨削空心滾珠絲杠多用于高檔精密數(shù)控機床和設(shè)備。每個軸頸都有很高的尺寸精度和形位精度要求，對螺紋部分的中徑尺寸變化、表面粗糙度和滾珠絲杠精度(2300 mm，全長)要求很高。這些要求通過研磨來保證。

空心滾珠絲杠具有加工細長軸和管件的特點，又具有螺桿兩端薄壁零件的特點。在磨削過程中，由于夾緊力、磨削力和磨削熱的影響，會產(chǎn)生變形，由此產(chǎn)生的形狀誤差會影響螺桿的精度。隨著壁厚的減小和長徑比的增大，加工難度增大。磨削時要注意其結(jié)構(gòu)特點，尤其是螺紋磨削。

為保證螺紋精度，螺紋加工采用粗磨， 半精磨和精磨。這樣可以逐步減少螺紋的磨削余量，逐步提高被加工螺紋的精度。低溫時效處理(定性處理)安排在半精磨之后，以消除由于空心螺桿剛性差、散熱性差，磨削時容易變形，因此需要合理選擇磨削方式和切削參數(shù)。由于前道工序的節(jié)距誤差和磨削余量，在粗磨，砂輪要以較快的修整速度修整，這樣砂輪才能鋒利，螺紋齒面才能快速露出，磨削時火花才能均勻。被加工螺紋中徑的圓柱度和平行度應(yīng)進行調(diào)整。精磨時盡量減少磨削力和熱量。為保證螺紋的質(zhì)量和精度，砂輪修整的速度應(yīng)緩慢而均勻，磨削時修整量約為0.03~0.05 mm，切削量控制在0.03 mm，機頭架轉(zhuǎn)速控制在15 r/min以內(nèi)，增加冷卻油的流量，防止絲杠變形。