机床主轴径向跳动及轴向窜动是破坏原定工艺系统理想运动的一项重要因素。和母丝杆轴向窜动相类似,主轴的轴和窜动,也会给被加工丝杆的螺距带来一定的周期性误差。所不同的是,只是母丝杆造成的周期性误差只有在i大于等于1时,才形成工件的内螺距误差,而主轴则不论传动比i等于什么数值,它都属于内螺距误差。
由于这一原因,对精密丝杆车床,必须来严格限制主轴的轴向窜动量在0.002MM以内。便是要取得好的效果,精密丝杆车床不论是主轴还是母丝杆,它们的轴和窜动,应该要控制在0.001MM。至于主轴的径向跳动,也会使被加工丝杆产生周期性误差。因此,主轴径向跳动对螺距误差的影响比其轴向窜动的影响小得多。但是由于精车外圆在尺寸及形状上的要求在机床标准中仍规定:精密车床主轴的径向跳动要限制在0.005MM以下。
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在降速传动中,离母丝杆较远的高速齿轮,其周期性转角误差对工件螺距的影响比较小;离母丝杆近的低速齿轮,其周期性转角误差对工件螺距的影响比较大;为了保证精度,精密丝杆在车床的后一对齿轮副,不仅速比要取得小,同时,其精度比较高。
保证工艺系统运动链的传动精度,首先是要缩短其动链。目前,的丝杆在车床,其变速箱都安置在机外,主轴和精密双头/单头丝杠内联系的传动挂轮,也由四只减少三只、二只,甚至还有用主轴和精密双头/单头丝杆直接连在一起的,提高传动精度是要提高运动链中各传动元件的制造及安装精度,对于精密螺纹加工机床讲,主轴到精密双头/单头丝杆之间的传动齿轮,要求保证在6级精度以上。
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滑动精密丝杆螺纹的摩擦力比较大,其进给灵敏性,传动效率比滚动精密丝杆或静压精密丝杆螺纹低,润滑条件也不好,双向移动时还需要采用消除间隙的措施。所以当机床精度要求高,特别是微量进给精度要求高的时候,一般不采用滑动精密丝杆,而采用滚动精密丝杆或静压精密丝杆。滚动精密丝杆又可分为滚珠和滚柱丝杆两种。用得普遍的是滚珠精密丝杆,它是由丝杠和螺母之间装入连续多粒等直径的滚珠所组成的。
滚珠精密丝杆的传动精度和轴向刚度都比较高,螺纹升角大于2度时,传动效率可达90~98%。所以数控机床的进给机构一般都采用它,滚珠精密丝杆螺纹牙形状和普通精密丝杆螺纹牙形不同,它采用了各式滚道。它们的截面形状,有直线形,单圆弧及双圆弧形等三种,用得广的是双圆弧形,因为双圆弧形滚道接触刚度比较好,摩擦小,还有较大的承载能力,传动精度也比较高。缺点是制造工艺比较复杂。
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