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CNC數(shù)控機(jī)床TBI滾珠絲桿的研制

2021-09-13 瀏覽量 1254

從一開(kāi)始,精密機(jī)床需要一個(gè)精密、耐用的主軸,以及一個(gè)強(qiáng)大而靈活的控制器來(lái)控制復(fù)雜的序列。但如何使主軸運(yùn)動(dòng)或工件運(yùn)動(dòng)達(dá)到如此高的精度和重復(fù)精度?


顯然,機(jī)床的基座應(yīng)該非常堅(jiān)固和穩(wěn)定,另一個(gè)關(guān)鍵因素是直線運(yùn)動(dòng)元件的選擇,如導(dǎo)軌和TBI滾珠絲桿的選擇。直線導(dǎo)軌,顧名思義,其功能是控制3軸直線運(yùn)動(dòng)。此外,還應(yīng)具有高載荷特性和低摩擦性能,使其在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下不會(huì)出現(xiàn)粘滑現(xiàn)象,這一優(yōu)點(diǎn)是硬軌不可替代的。

滾珠絲桿.jpg

幾十年前,機(jī)床由滑動(dòng)導(dǎo)軌和螺桿驅(qū)動(dòng)。該元件具有相對(duì)高的摩擦力(大約60%的螺桿效率根據(jù)不同的螺距、潤(rùn)滑特性和螺紋形狀通過(guò)絲桿轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)),而絲桿通過(guò)聯(lián)軸器連接到直流電機(jī)(以前是直流步進(jìn)電機(jī))。并將其送入機(jī)床,主軸提供動(dòng)力傳遞??刂破鲗㈨樞蛑噶钷D(zhuǎn)換為三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)或多軸運(yùn)動(dòng)。由于當(dāng)時(shí)的速度和精度低,高摩擦系數(shù)的部件是可以接受的。


幾年前,一些機(jī)床制造商宣布,他們機(jī)器中使用的線性電機(jī)移動(dòng)得比直線電機(jī)快,直線電機(jī)是一種直接驅(qū)動(dòng)裝置,由磁感應(yīng)原理制成,當(dāng)線圈通過(guò)永磁體時(shí)。由于線圈中電流的大小和相位隨時(shí)變化,線圈和磁體彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以沒(méi)有接觸,所以在傳動(dòng)元件之間沒(méi)有摩擦,所以會(huì)發(fā)生高速和加速度效應(yīng)。雖然其機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單(代替滾珠絲桿、聯(lián)軸器、軸承和螺母塊),但直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)的價(jià)格仍然很高,尤其是大型直線驅(qū)動(dòng)電機(jī),在某些應(yīng)用中需要承受較大的外應(yīng)力。這些大型線性驅(qū)動(dòng)電機(jī)也產(chǎn)生巨大的熱量。


因此,對(duì)于大多數(shù)機(jī)床制造商來(lái)說(shuō),選擇TBI精密滾珠絲桿作為機(jī)床的傳動(dòng)元件仍然是比較好的解決方案,因?yàn)槠渚雀摺⑿矢?、移?dòng)速度快、剛性好、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格合理。TBI滾珠絲桿的形狀和結(jié)構(gòu)不同,有單螺母、雙螺母、滾珠管循環(huán)、滾珠偏轉(zhuǎn)循環(huán)、單頭螺紋、雙頭螺紋等。