第一節(jié) 產品技術發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年來,人們對滾珠絲杠副的預緊轉矩變動量的大小開始重視起來,以前人們只重視滾珠絲杠副綜合行程誤差曲線,現(xiàn)在也開始重視滾珠絲杠副預緊轉矩的曲線。因為有了這兩條曲線,滾珠絲杠副的性能就能很好地反映出來。
為了滿足上述要求,北京機床 研究 所先后研制了滾珠絲杠副綜合行程誤差測量儀和預緊轉矩測量儀。應用現(xiàn)代化的測量手段和高精度的傳感器,在測量過程中能實時顯示行程誤差曲線和預緊轉矩曲線,并打印出完整的測量報告,為衡量滾珠絲杠副的總成質量,提供了可靠的檢測手段。
隨著數(shù)控機床的發(fā)展,“高速、高效”成為各廠家追求的目標,對于高速驅動與定位部件,國外已有直線電動機問世,開始用于加工中心,快速進給速度達到160m/min以上,加速度達4g以上,向滾珠絲杠副提出嚴峻的挑戰(zhàn)。但由于直線電動機存在價格昂貴、控制系統(tǒng)復雜、需采取措施解決磁鐵吸引金屬切屑、強磁對人身危害以及發(fā)熱等缺點,在近一段時間很難得到普及。
滾珠絲杠副仍是現(xiàn)在高速驅動的最優(yōu)先選擇,國外大部分高速加工中心仍使用滾珠絲杠副。為了達到高速驅動目的,設計時在提高電動機轉速(電動機最高轉速可達4000r/min)的同時,使用大導程滾珠絲杠副,導程可達32mm。如日本馬扎克公司在FF660機床上使用滾珠絲杠副,機床快速移動速度達90m/min,加速度達1.5g。
總之,隨著社會的不斷發(fā)展,用戶對滾珠絲杠副的要求越來越嚴,要求也多樣化,促使?jié)L珠絲杠生產廠不斷提高產品質量、開發(fā)新品種,以滿足用戶的需求。
第二節(jié) 產品工藝特點或流程
近來,我國出現(xiàn)了一種制造滾珠絲杠副新 技術工藝 ,包括滾珠絲杠和滾珠螺母加工,以現(xiàn)有的工藝步驟為基礎。
1、滾珠絲杠加工
坯料在熱態(tài)下校直,絲杠在淬火前粗車螺旋槽,滾道加工用CBN刀具進行加工,熱處理前先用粗校直去應力,中心孔用火焰淬硬,用振動研磨,滾道截形采用工作螺旋角概念,螺紋磨削以外圓定位磨削螺紋滾道,振動研磨螺紋滾道。
2、滾珠螺母加工
螺母用真空淬火工藝,旋風銑粗加工內螺紋滾道,用彈簧心軸漲緊磨削外圓,內螺紋磨削用“軟夾頭”定位裝夾,采用螺母滾道工作螺旋角法向截形概念。
這種工藝的優(yōu)點是:投資少、見效快、加工易、降成本、低銷價,為大面積推廣使用滾珠絲杠副等滾動元件開辟了一條新路子。
第三節(jié) 國內外技術未來發(fā)展趨勢 分析
絲杠檢測是滾珠絲杠加工中的重要一環(huán),它直接影響到滾珠絲杠系列產品的精度和質量。國外許多制造滾珠絲杠的公司,除了致力于改革加工工藝外,都把檢測手段的更新?lián)Q代放在優(yōu)先的地位。
經過多年的開發(fā)和試驗,已形成了一套較為完整的檢測體系,它們包括有:導程精度測量儀、觸針式輪廓測量儀、動態(tài)預緊力矩儀、壽命試驗機和接觸剛度測量機等。未來一段時間,滾珠絲杠的檢測體系的研發(fā)仍將會是滾珠絲杠技術發(fā)展的重點。以下方面仍將會是所開發(fā)出來的檢測體系所具有的特點:
1、采用微處理機或計算機,對檢測數(shù)據(jù)自動判別和處理
1)迅速完成數(shù)據(jù)處理,輸出導程誤差曲線,并根據(jù)JIS或ISO滾珠絲杠標準判斷出精度等;
2)通過圖形放大、濾波獲得精確數(shù)據(jù),對誤差作出統(tǒng)計 分析 ;
3)對導程誤差曲線進行諧波 分析 。
2、測量儀器多功能化
所研制的測量機,對于各種不同牙型的絲杠,可以同時完成螺紋中徑、單面導程誤差及雙面導程誤差的測量。而且,還能夠對裝配后的滾珠絲杠副,同時進行綜合導程精度和空載預緊力矩的測量。
3、測量方式向動態(tài)連續(xù)自動化方向發(fā)展
測量方式采用動態(tài)連續(xù)測量,是為了獲得與滾珠絲杠工作狀態(tài)接近的性能數(shù)據(jù)。這樣的測量機器安裝在生產現(xiàn)場的裝配工段,使用時,可以自動的使?jié)L珠絲杠儀以較高的速度跑合很多個回合,然后自動轉入低速并開始自動測量和記錄。