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滾珠絲桿

                                                            絲杠對機床精度及穩定性的影響

    隨著高速、高精密加工技術的快速發展，人們對機床的加工精度及加工精度的穩定性也提出了更高的要求。首先是保證各個零件的加工精度，尤其是提高滾珠絲杠螺母副(直線進給系統)、蝸桿副(圓周進給系統)的傳動精度。如何提高機床的精度和穩定性是現在人們研究的熱點。在非閉環數控系統中，絲杠的螺距誤差和熱變形誤差是影響加工精度和穩定性的關鍵性因素之一。對于非閉環系統，絲杠的質量對加工質量的影響主要表現為絲杠導程誤差、絲杠間隙以及絲杠磨損對加工定位精度的影響。機床的精度完全依靠絲杠的精度來保證。所以越高的機床精度也就意味著越高的成本。

    大多數機床的絲杠安裝為一端固定，一端鉸支。絲杠對機床精度及穩定性的影響隨著高速、高精密加工技術的快速發展，人們對機床的加工精度及加工精度的穩定性也提出了更高的要求。采用預拉伸的絲杠軸須兩端固定，其預拉伸力大小的計算依據：在理論上，該力的大小是通過該力產生的熱變形量等于整個滑板(包括滑板上的主軸部分)的重力使絲杠產生的變形量和絲杠溫升所產生的zui大熱變形量之和來計算的。但是在實際中，在某些情況下，絲杠的溫度可能變化較大，若以zui大的溫差來計算，那么如果該力過大將會影響絲杠的壽命，過小則達不到補償的目的，同時可能會使絲杠發生繞曲變形。

                                                                     滾珠絲杠長度的選擇標準

    滾珠絲杠長度有兩個概念，一個是全長，另一個是螺紋長度。增加耐久性：當滾珠絲杠在往復運轉頻繁之使用環境時，gang熱源生成可能會造成氧化(oxidized)或脫碳(decarburized)現象而縮短使用壽命。有些廠家只計算全長，但有些廠家需要提供螺紋長度。螺紋長度中也有兩個部分，一個是螺紋全長，一個是有效行程。前者是指螺紋部分的總長度，后者是指螺母直線移動的理論zui大長度，螺紋長度=有效行程 螺母長度 設計裕量（如果需要安裝防護罩，還要考慮防護罩壓縮后的長度，一般按防護罩zui大長度的1／8計算）。

    在設計繪圖時，絲杠的全長大致可以按照一下參數累加：絲杠全長=有效行程 螺母長度 設計余量 兩端支撐長度（軸承寬度 鎖緊螺母寬度 裕量） 動力輸入連接長度（如果使用聯軸器則大致是聯軸器長度的一半 裕量）。在保證低于上銀滾珠絲桿臨界轉速的前提下，大導程上銀滾珠絲桿可實現100m/min甚至更高的進給速度。特別需要注意的是，如果長度超長（大于3米）或長徑比很大（大于70），zui好事先咨詢廠家銷售人員可否生產，總體的情況是，國內廠家常規zui大長度3米，特殊品16米，國外廠家常規品6米，特殊品22米。當然不是說國內廠家就不能生產更長的，只是定制品的價格比較離譜。推薦：長度盡量選6米以下，超過的用齒輪齒條更劃算了。

                                                                 詳解滾珠絲杠具有的特性

滾珠絲杠是工具機械和精密機械上常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動，或將扭矩轉換成軸向反復作用力，同時兼具、可逆性和率的特點，具有如下的特性：

 1、軸向剛度高.反向定位精度高.滾珠絲杠副可進行預緊并消除間隙，因而軸向剛度高，反向時無空行程(死區)，定位精度高。

 2、運動靈敏、低速時無爬行。由于靜、動摩擦系數小.且二者差值也很小，因而起動轉矩小，動作靈敏，不會出現低速爬行現象。

 3、摩擦損失小、傳動。般傳動效率可達0.92-0.96·比普通滑動絲杠副提高3-4倍.因此驅動轉矩儀為滑動絲杠副的1/4

 4、傳動具有可逆性，不能自鎖.由于摩擦系數小.不能自鎖，傳動具有可逆性.即不僅可把旋轉運動轉化為直線運動.也可將直線運動轉化為旋轉運動。因此在某些場合，如傳動垂直運動時必需附加制動裝置或防止逆轉裝置，以防止工作臺等因自重而自動下降。

 5、磨損小，壽命長，維護簡單。

 6、結構和工藝性均較復雜，成本較高。

                                                      滾珠絲杠的用材選用介紹

滾珠絲杠的用材是根據它的種類來選擇，其中有好幾種滾珠絲杠，下面來簡單介紹一下：

（一）、、重載荷滾珠絲杠：多選用低合金工具鋼（如9Mn2V、CrWMn鋼）和滾動軸承鋼（如GCr15、GCr15SiMn鋼）制造，采用感應加熱表面淬火，也有采用火焰加熱表面淬火或整體淬火的。

（二）、低精度、輕載荷的滾珠絲杠：可選用非合金（碳素）結構鋼（如45、50鋼）制造，經正火、調質處理；有些也可選冷軋成形鋼（如冷軋60鋼）直接使用。

（三）、小規格的滾珠絲杠：習慣性選用滲碳鋼（如20CrMnTi鋼），經滲碳＋淬火＋低溫回火后使用。

（四）、在腐蝕性和高溫環境下工作的滾珠絲杠：可選用沉淀硬化不銹鋼（如1Cr15Co14Mo5VN、0Cr17Ni4Cu4Nb鋼）制造，經固溶處理＋時效處理后使用。

（五）、某些熱處理時易變形的滾珠絲杠：可選用專用滲氮鋼（如38CrMoA1A鋼）制造，經滲氮處理后使用。

　滾珠絲杠副各部件，包括螺母、絲杠、gang珠一般是用高碳鉻軸承鋼GCr15，要求高一些的用GCr15SiMn。（相見GB/T 18254-2002 高碳鉻軸承鋼）

　兩者的區別在于，前者的Si含量是0.15%～0.35%，Mn含量是0.25%～0.45%；后者的Si含量是0.45%～0.75%，Mn含量是0.95%～1.25%。

　Si和Mn的含量高，硬度、強度、韌性和塑性等力學性能好，產品的剛性和精度也就高些，價格也更貴。滾珠絲杠副各部件（包括螺母、絲杠、gang珠）一般用高碳鉻軸承鋼GCr15，要求高一些的用GCr15SiMn。

　Si和Mn的含量高，硬度、強度、韌性和塑性等力學性能好，產品的剛性和精度也就高些，價格也更貴。 所以滾珠絲杠是根據其種類來選用它的用材，發揮它的zui。