隨著數控機床和加工中心工作精度要求的日益進步,滾珠絲杠副的高精度化成為發展的必然趨勢,在主機上的安裝精度也逐漸成為裝配中的突出題目,為了達到機床坐標位置精度的要求,減少絲杠繞度,防止徑向和偏置載荷,減少絲杠軸系各環節的升溫與熱變形,限度的減輕伺服電機的傳動扭矩并進步機床連續工作的可靠性,就必須進步滾珠絲杠副在機床上的安裝精度。滾珠絲杠副常用的安裝方式通常有以下幾種:雙推-自由方式;雙推-支承方式;雙推-雙推方式。
大型臥式加工中心,是具有高性能、高剛性和高精度的機電一體化的高效加工設備,是加工各類高精度傳動箱體零件及其他大型模具的理想加工設備。它的三個坐標方向均采用伺服電機帶動轉動絲杠傳動,三個坐標方向,即X、Y、Z的工作行程較大。由于滾珠絲杠副的結構特點,使主機上三個方向的滾珠絲杠副的安裝變得特別關鍵。
按照傳統的工藝方法,安裝滾珠絲杠副一直沿用芯棒和定位套將兩端支承軸承座及中間絲母座連接在一起校正、用百分表將芯棒軸線與機床導軌找正平行并令芯棒傳動自如輕快的方法。這種安裝方法在三個坐標方向行程較小的小型數控機床和加工中心上應用較方便。由于芯棒與定位套、定位套與兩端支承的軸承孔以及中間的絲母座孔存在著配合間隙,往往使安裝后的支承軸承孔和絲母座孔的同軸度誤差較大,造成絲杠繞度增大、徑向偏置載荷增加、引起絲杠軸系各環節的溫度升高、熱變形變大和傳動扭矩增大等一系列嚴重后果,導致伺服電機超載、過熱,伺服系統報警,影響機床的正常運行。另外,兩端軸承孔與中間絲母座孔的實際差值無法正確丈量,從而影響進一步的精確調整。對于三個坐標方向行程較大的數控機床和加工中心,由于所需芯棒多在1500mm以上,加工困難,不易保證精度,因此無法采用芯棒與定位套配合的找正方法進行滾珠絲杠副的安裝。
在生產某型臥式加工中心時,由于機床的三個坐標行程較大,采用傳統工藝方法安裝的過程中,由于兩端軸承孔與中間絲母座孔同軸度超差,造成滾珠絲杠徑向和偏置載荷增加,經常出現伺服電機超載、過熱,伺服系統報警等現象,使機床無法連續運行,同時嚴重影響滾珠絲杠副的使用壽命和傳動精度,縮短了主機的維修周期。
利用其他裝配方法,如采用移動滑鞍,縮短絲母座與軸承座的間隔,將絲母座與兩端軸承座分別找正的方法,由于需要兩段分別找正,加上檢棒和檢套的配合間隙,實際應用效果也不理想,同樣存在上述題目。