1 提高工藝水平和制造質(zhì)量是高速化的關(guān)鍵

　　生產(chǎn)流程中的關(guān)鍵工序?qū)崿F(xiàn)CNC化，包括CNC車削中心、CNC絲杠磨床、CNC內(nèi)螺紋磨削中心、CNC中頻淬火設(shè)備等。CNC絲杠磨床不但可獲得很高的導(dǎo)程精度、雙頭螺紋的分度精度，還可自動(dòng)補(bǔ)償由于砂輪磨損導(dǎo)致絲杠中徑尺寸的變化，而這恰恰是高速傳動(dòng)要求全行程內(nèi)預(yù)緊力矩和剛度穩(wěn)定所需要的。在CNC內(nèi)螺紋磨削中心上滾珠螺母一次安裝完成內(nèi)螺紋滾道和裝配基面的精磨，這將大大提高絲杠副在主機(jī)上的安裝精度，使高速傳動(dòng)更加平穩(wěn)。采用CNC砂輪修正器或金剛滾輪可對(duì)大螺旋升角的雙圓弧齒形進(jìn)行矯正，可獲得高精度的滾道截形，使?jié)L珠與滾道的適應(yīng)度fr處于最佳狀態(tài)，從而提高接觸剛度，改善滾珠在快速滾動(dòng)時(shí)的流暢性。如果再對(duì)螺紋滾道拋光或超精研拋，滾道表面粗糙度可達(dá)尺Ra0.04～0.08μm，滾珠與滾道的吻合度可提高20%左右，可大大降低高速運(yùn)行時(shí)的噪聲，增加疲勞強(qiáng)度。

　　為了確保高速運(yùn)行時(shí)的安全和可靠性，要從冷熱工藝入手嚴(yán)格控制產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量，首先要嚴(yán)格控制原材料的品質(zhì)，其次要在冷熱加工的全過程實(shí)施“小變形無裂紋”工藝。采用CNC中頻淬火工藝既能達(dá)到硬度和硬化層深度的要求，還可減少淬火過程中的彎曲和軸向變形，使絲杠全長上硬度均布。對(duì)滾珠螺母實(shí)施光亮(真空)淬火不但可減小變形、避免淬裂傾向，還能改善硬化層的質(zhì)量，提高疲勞壽命。

　　對(duì)于空心滾珠絲杠，采用BAT內(nèi)排屑深孔鉆和DF雙噴油深孔鉆系統(tǒng)，能夠滿足高速滾珠絲杠對(duì)深孔的直線度、粗糙度以及與外圓同軸度的要求。

　　為提高滾珠絲杠副的初始接觸剛度，避免在工作中預(yù)緊力丟失，高速滾珠絲杠副在零件裝配后的加載跑合應(yīng)比一般產(chǎn)品要求更嚴(yán)格，跑合時(shí)間應(yīng)更長。

　　2 周邊元部件

　　線性伺服進(jìn)給系統(tǒng)的高速化是一個(gè)系統(tǒng)工程。絲杠副支承剛度和安裝精度對(duì)提高臨界轉(zhuǎn)速Nc、改善運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、降低噪聲有不可忽視的作用。為了減小運(yùn)動(dòng)慣性，應(yīng)減小運(yùn)動(dòng)部件的數(shù)量和質(zhì)量，采用高強(qiáng)度合金鋁、碳素纖維增強(qiáng)塑料等實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)部件的輕量化。周邊的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、滾動(dòng)軸承等亦應(yīng)滿足高速化的要求。唯其如此，在高速伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，滾珠絲杠副軸系才能獲得高速、高效的預(yù)期效果。

　　3充實(shí)檢測(cè)手段、強(qiáng)化試驗(yàn)研究

　　我國即將加人WTO，我國精密高速滾珠絲杠副起步較晚，面對(duì)國際大市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品要?jiǎng)?chuàng)新、工藝水平要提高、產(chǎn)品質(zhì)量更要過硬。滾珠絲杠的制造企業(yè)要迅速改變只注意產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值，不重視新產(chǎn)品的性能試驗(yàn)研究的局面。不但要對(duì)高速滾珠絲杠副的定位精度、噪聲、溫升、加(減)速度、動(dòng)態(tài)剛度等進(jìn)行試驗(yàn)研究，更要大力開展可靠性的試驗(yàn)研究，此乃占領(lǐng)市場(chǎng)的關(guān)鍵。

　　應(yīng)該指出，在滾珠絲杠副的國際標(biāo)準(zhǔn)IS03408-1?2?3-1992、我國標(biāo)準(zhǔn)GB/T17587.1～3-1998和其他各國的標(biāo)準(zhǔn)中，均未給出產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)。但國外名牌生產(chǎn)廠家都有一整套產(chǎn)品性能試驗(yàn)和檢測(cè)儀器，為了提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還制定了高于公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。這是值得我們借鑒的。

　　滾珠絲杠副的功能從最初的“敏捷省能傳動(dòng)”到“精密定位”，再從“大導(dǎo)程高速驅(qū)動(dòng)”到“精密高速型”，是產(chǎn)品升級(jí)換代質(zhì)的飛躍。在線性伺服高速驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域中，當(dāng)對(duì)性能價(jià)格比、切削加工時(shí)間與空行程時(shí)間的比例、加減速出現(xiàn)的頻率等進(jìn)行綜合分析后，考慮到節(jié)能和環(huán)保，人們更加關(guān)注精密高速滾珠絲杠副的發(fā)展。

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