四、定位精度的选择.PDF

四、定位精度的选择 4 、1 影响定位精密的误差因素 影响定位精度的误差因素主要有：导程精度、向间隙、给丝杆系统的轴向刚性等。其它的重要因素 还有因发热引起的热变形，因导向系统引起的运行姿势的变化等。 4 、2 精度等级的选择 根据所要求的定位精度，由滚珠丝杆的精度中选择适合的滚珠丝杆是很重要的。表1 表示了根据下 雄联丰富的实际经验而作成的按机种分的精度等级选择例。 4 、3 考虑轴向间隙的因素 轴向间隙尽管不成为往同一方向进给时定位精度的主要因素，但进给方向反转时或轴向负荷相反 时，则会出现游隙。如果不是必要选择了过小的轴向间隙，会增加滚珠丝杆的成本所以有必要选择适当 的轴向间隙。 4 、4 进给丝杠系统轴向刚性的研究 在进给丝杠系统轴向刚性之中，丝杠轴的轴向刚性因行程位置而变化，轴赂负荷大时，丝杠轴轴向刚性 的变化会给定位精度带来影响，所以有必要计算给丝杠系统的刚性。 例）垂直运送时，由进给丝杠系统的轴向刚性，而产生的定位误差。 使用条件 运送重量 1000N，工作台重量500N 使用滚珠丝杠的型号CM2512-2.5 丝杠轴沟槽谷径d1=21.9mm 行程长度600mm （L=100mm~700mm ） 丝杠轴的安装方法：固定一支撑 1）研究方法 在L=100mm 和700mm 的位置时，进给丝杠系统的轴向刚性之差，仅为丝杠轴的轴向刚性。 因此，由进给丝杠系统的轴向刚性所产生的定位误差是，在L=100mm 和700mm 的位置时，丝杠轴所产 生的轴向位移量之差。 2 ）丝杠轴的轴向刚性 3 ）轴于丝杠轴的轴向刚性而产生轴向位移量 4 ）因进给丝杠系统的轴向刚性而产生的定位误差 如上所述，由进给丝杠系统的轴赂刚性所产生的定位误差为11.6 μm 。 4 、5 因发热而引起热变形的研究 如果在运转中丝杠轴的温度上升，丝杠轴因热而伸长，会使定位精度低下。由（12）式可求出因发热而 引起的丝杠轴伸缩量。 ………………………………………（12） Δγ：丝杠轴的轴向伸缩量（mm ） -6 0 ρ：热膨胀系数（12×10 / C ） 0 t ：丝杠轴的温度变化（C ） γ：丝纹有效长度（mm ） 0 也就是说，丝杠轴的温度每上升1 C 时，丝杠轴每1m 伸长 12 μm 。因此在滚珠丝杠的使用条件成为高 速时，其发热量也增大导致温度上升，从而使定位精度降低。所以在要求高精度时，必须采取对策防止 温度上升。 4 、5、1 温度上升对策 a) 尽可能降低发热 *尽可能减少滚珠丝杠，轴承座的预压量。 *加大滚珠丝杠的导程，降低转速。 *选择适当的润滑剂。 *用润滑油或冷氧等，对丝杠轴外部进行冷却。 b) 尽可能避免因发热所引起的温度上升的影响 *把滚珠丝杠累积导程的目标值定为负值。 0 0 一般来说，考虑因发热所引起温度上升为2 C~5 C，将累积基准导程的目标值设定为负值。 （每1m 设为-0.02~-0.06mm ） *对丝杠轴施加予张力。 4 、6 进行中姿势变化的研究 滚珠丝杠的导程精度，是位于滚珠丝杠轴中心的定位精度。通常需要定位精度的位置，因与滚珠丝杠中 心在高度方向或宽度方向向各不相同，所以进行中的姿势变化会给定位精度带来影响。 进行中的姿势变化，最容易给定位精度带来影响的是，与滚珠丝杠的中心位置在高度方向不同时产生的 俯仰角，在宽度方向不同时产生的偏转角。 因此，要根据从滚珠丝杠中心到需要精度的位置的距离，对进行中的姿势变化（俯仰角，偏转角等的精 度）进行研究。 由（13）式可求出因俯仰角，偏转角所引起的定位误差。 A ：因俯仰，偏移所引起的定位误差（mm ） γ：从滚珠丝杠中心到需要定位精度位置在高度（宽度）方向的距离(mm) （参照图13） θ：俯仰角（偏转角） 图13