滚珠丝杠副在大重型机床上的应用

孙玉民

（中捷机床有限公司技术部，辽宁沈阳 110043）

滚珠丝杠副在大重型机床上的应用

孙玉民

（中捷机床有限公司技术部，辽宁沈阳 110043）

滚珠丝杠副是数控机床进给系统的关键传动元件。随着数控机床向高速化、高精度化的大重型方向发展，高速、高精、大导程重载滚珠丝杠副应运而生，服务于我国机械制造业。由于滚珠丝杠副具有定位精度好、刚度高、摩擦系数小等优点，被广泛应用于大型数控机床的直线驱动，替代齿轮齿条传动。

在经济快速发展的今天，大型设备的应用越来越广泛，其中大规格重型数控落地式镗铣床是一个重要的组成部分。大型数控落地式铣镗床各项行程都比较大，特别是X向行程。但当滚珠丝杠副水平安装时，由于丝杠的自重会产生弯曲变形，尽管很小，也会影响机床定位精度，从而影响工件的加工精度。

为解决滚珠丝杠因自重产生弯曲变形影响机床定位精度的问题，当机床X向直线行程大于6 m时，我们通常采用给滚珠丝杠加辅助支撑。本文介绍了一种新结构如图1所示。

此结构主要由滚珠丝杠副、空心轴、滚珠丝杠支撑轴承、圆锥滚子轴承、同步齿形带轮、丝杠座、连接键、螺母、胀套联轴器、连接座、电动机座、隔套、压盖等零件组成。丝杠座21和41通过外六角螺栓固定在床身上;丝杠副39的螺母与空心轴11由连接键30连接并经灌胶定位;压盖27、隔套15对螺母做轴向定位;轴承座16装入连接座29内并用六角螺钉固定;端盖10、迷宫套9、螺母7分别对丝杠支撑轴承内外圈轴向定位;连接座29固定在滑座上;定位键2和25的作用是防止丝杠在丝杠座内圆周方向产生相对位移;螺母23和42使丝杠轴向固定;止动圈22防止螺母23和42松动;电动机座31固定在滑座上，进给电动机通过支承轴36固定在电动机座31上;带轮5和34经胀套联轴器6分别安装在支承轴36和空心轴11上;法兰盖32、压盖4轴向固定带轮。螺钉43沿导向键28方向调整两带轮中心距。

机床滑座的进给动力由进给电动机提供，经支承轴、带轮降速传给空心轴，使空心轴旋转，带动丝杠螺母旋转，使丝杠螺母沿丝杠轴向移动。滚珠丝杠移动的轴向力作用在空心轴11上，又经丝杠支撑轴承传至轴承座16、连接座29直至滑座，使滑座完成轴向进给运动。该结构在重型数控落地铣镗床X向进给系统中得到验证，效果很好。

该结构的特点为：

（1）结构简单，便于安装调试，空心轴、连接座等对丝杠起到辅助支撑的作用，由于是丝杠固定，丝母旋转，消除了丝杠旋转因离心力产生的振动。

（2）由于有一对带轮减速，在进给电动机规格型号相同情况下，机床可获得大的进给力。

（3）此结构适合于大、重型机床滑座及工作台直线拖动系统。

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The application of ball screw in the large and heavy machine tools

SUN Yumin
（China－Czechoslovakia Machine Tool Co.，Ltd.，Shenyang 110043，CHN）

（编辑 余 捷）（

2011－04－22）

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