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现代数控机床丝杠和传统机床丝杠有什么区别?

 

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现代数控机床丝杠和传统机床丝杠有什么区别?

【摘要】:
现代数控机床丝杠和传统机床丝杠有什么区别?丝杠是工具机械和精密机械上常使用的传动元件,在机床加工中作用巨大。
  现代数控机床丝杠和传统机床丝杠有什么区别?丝杠是工具机械和精密机械上常使用的传动元件,在机床加工中作用巨大。
 
  现代数控机床的丝杠和传统机床丝杠的区别可以从结构、精度和精度保障机构三个方面进行区分。
  数控机床的丝杠主要采用滚珠丝杠。从结构上看,区别于其他丝杠,滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠做滚动运动。整体来讲,滚珠丝杠结构复杂、精度较高、运动效率高但抗震性差,维护成本较高。传统机床丝杠多为梯形丝杠。梯形丝杠采用滑动运动,往往螺距不准确,旋转角度与螺母直线移动距离在一定精度范围内会是非线性的。因此,梯形丝杠结构简单、精度较差、运动效率较低但是抗震性好,维护成本要比滚珠丝杠低。
 
  从精度上看,现代数控机床采用的滚珠丝杠与螺母之间的间隙很小,螺距精度很高。丝杠的旋转与螺母移动的距离有线性关系,因此加工精度更好。传统机床采用的普通丝杠与螺母间隙很大,丝杠的螺距不准确,旋转角度与螺母直线移动距离在一定精度范围内是非线性的,因此整体加工精度较差。
 
  从精度保障机构上看,现代数控设备往往采用伺服电机+滚珠丝杠+光栅来保证精度。传统机床则是依靠机械传动控制精度。
 

  滚珠丝杠的优势

 
  滚珠丝杠之所以应用越来越广,除了数控机床的普及外,还因为其自身具有优势。对比普通丝杠,滚珠丝杠有以下优点。
 
  1、驱动力矩更短
 
  由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。
 
  2、精度更高
 
  滚珠丝杠结构、运动方式以及精度保障机制的特殊性使其较于普通丝杠精度更高。
 
  3、微进给可能
 
  滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现的微进给。
 
  4、无侧隙、刚性高
 
  滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。
 
  5、高速进给可能
 
  滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。
 
  虽然滚珠丝杠优势明显,但由于其抗震性差,在安装时要进行对应的防震、减震措施,以延长丝杠的使用寿命,降低维护成本。