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空心滾珠絲杠在數控機床伺服進給系統中的應用研究-背景
閱讀：133 發布時間：2020-8-12第一章緒論
1.1課題背景
目前世界上主要的制造業強國對*制造技術的投入不斷地加強，高速加工、精 密制造等*技術的應用日益增多，柔性系統的快速發展，超大規模集成電路功能的 不斷增強對數控加工技術水平提出了更加緊迫的時代要求[1?5]。機床的熱誤差是機床 誤差的重要組成部分，有研宄表明，機床的熱誤差占到總誤差的30%—50%[6]，這主要 是主軸單元和滾珠絲杠的熱變形誤差。隨著機床的高速化，滾珠絲杠伺服進給系統的 熱誤差越來越影響機床的定位精度與加工精度。
數控機床伺服進給系統的結構組成如圖1.1所示，主要包括：編碼器、電機、聯 軸器、滾珠絲杠副、支撐軸承組、光柵尺、導軌、工作臺等。其工作原理是將伺服電 機的旋轉運動通過滾珠絲杠副轉化為工作臺的直線進給運動，進行工件切削加工。
在滾珠絲杠進給系統中，熱源主要包括絲杠滾道與滾珠、滾珠與螺母滾道的摩擦 熱、滾珠與支撐軸承內外圈的摩擦熱，伺服電機發熱傳遞到絲杠上的熱，環境的輻射 熱等。其中滾珠絲杠的摩擦熱占很大的比重，尤其在高速進給條件下，摩擦發熱更加 嚴重，這會使滾珠絲杠產生軸向熱伸長。如圖1.2所示，一方面這會導致了工作臺 的定位精度的下降，影響了工件的加工精度；另一方面從熱伸長導致絲杠拉伸剛度降 低的角度看，較大的剛度的降低也會使系統的固有頻率降低，影響了伺服系統的快速 響應性。
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