主頁 > 軸承知識(shí)

防止龍門銑橫梁絲杠變形的裝置

2018-07-04

王曉培
（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司）

　　滾珠絲杠是工具機(jī)械和精密機(jī)械上Z常用的傳動元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動，或?qū)⑥D(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力，同時兼具高精度可逆性和高效率的特點(diǎn)。因此現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給方向上大量地采用滾珠絲杠。本文針對龍門銑床橫梁進(jìn)給滾珠絲杠的變形問題進(jìn)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)。
　　結(jié)構(gòu)介紹
　　大型龍門銑床橫梁結(jié)構(gòu)如圖1所示，通過固定在橫梁上的伺服電動機(jī)提供旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，滾珠絲杠的兩端固定在有軸承組合的絲杠座上，能自由旋轉(zhuǎn)，絲杠的絲母固定在溜板箱上，通過旋轉(zhuǎn)直線的轉(zhuǎn)變來實(shí)現(xiàn)溜板箱沿橫梁直線Y向往復(fù)移動，該結(jié)構(gòu)將滾珠絲杠的高精度、快速反應(yīng)的性能全部發(fā)揮出來。

　　存在的問題
　　數(shù)控龍門銑鏜床在進(jìn)行大平面重切削或空間位置面加工及曲面外輪廓加工時，容易產(chǎn)生彎曲變形。一般情況下冷軋絲杠在絲杠直徑為100mm情況下變形，而研磨絲杠在直徑為60mm的情況下產(chǎn)生彎曲變形，加上由于大型龍門銑鏜床一般Y向跨距行程比較大，一般在3m以上，甚至為了加工風(fēng)電、水利和核電等一些經(jīng)濟(jì)效益明顯的大型加工件，要求龍門銑床的跨度達(dá)到6m左右，因此要求絲杠的長度比較長。絲杠在自重的情況下更容易產(chǎn)生變形，從而嚴(yán)重影響了滾珠絲杠的使用精度和壽命，影響了工廠的生產(chǎn)周期和經(jīng)濟(jì)效益。
　　因此解決絲杠的變形對提高加工工件精度、降低生產(chǎn)成本和增加經(jīng)濟(jì)效益有著至關(guān)重要的作用。
　　解決方法
　　如圖2所示，橫梁一般為箱式結(jié)構(gòu)，在箱體靠近絲杠長度中間位置開孔，將整個支撐裝置嵌入到橫梁內(nèi)部，通過螺釘把合在箱體內(nèi)壁上，完成固定。整個裝置突出橫梁前表面的軸端置于滾珠絲杠的下方。當(dāng)溜板箱沿橫梁Y向移動到達(dá)支撐裝置附近時，溜板箱的斜面通過軸承接觸，從而擠支承軸使得軸沿直線軸承嵌入橫梁箱體內(nèi)。通過直線軸承的固定，保證了軸的直線運(yùn)動精度和支撐位置的精度。當(dāng)溜板箱遠(yuǎn)離支撐位置時，支承軸在壓縮彈簧的作用下恢復(fù)到開始位置，從而保證滾珠絲杠處于被支撐狀態(tài)，此時鎖緊螺母較好地控制彈簧的壓縮長度，從而確保銅片有效地與絲杠接觸。銅片通過螺釘把合在支持軸的臺階面上，銅片因質(zhì)地軟，不損傷絲杠且容易更換。

　　以上工作過程是在溜板箱靠近支撐裝置的情況下運(yùn)行。當(dāng)溜板箱遠(yuǎn)離支撐裝置時，該裝置始終托舉滾珠絲杠，達(dá)到支撐減少重力變形的目的。
　　結(jié)語
　　隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，伴隨著國家對航天、船舶、風(fēng)電、水電、軍工、礦山、火車、汽車和重型機(jī)械等機(jī)械加工的大量投入，對數(shù)控龍門鏜銑床的行程參數(shù)要求以及復(fù)合程度也越來越高，大型車銑復(fù)合加工中心應(yīng)運(yùn)而生，其中橫梁結(jié)構(gòu)要求跨距6m以上，該結(jié)構(gòu)可有效地解決因絲杠變形帶來的加工誤差。目前該裝置已應(yīng)用到客戶的產(chǎn)品之上，獲得用戶的好評。

來源：《金屬加工（冷加工）》雜志