多头丝杆设计-多头丝杆-步进电机丝杆，万福

梯形丝杠牙型：在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型，相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角。常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60°。

丝杠大径、小径和中径：大径是指和外螺纹的牙顶、内螺纹的牙底相重合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的大径用d表示，内螺纹的大径用D表示，小径是指和外螺纹的牙底、内螺纹的牙顶相重合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的小径用d1表示，内螺纹的小径用D1表示， 在大径和小径之间，设想有一柱面(或锥面)，在其轴剖面内，素线上的牙宽和槽宽相等，则该假想柱面的直径称为中径，用d2(或D2)表示。

丝杠线数：形成螺纹的螺旋线的条数称为线数。有单线和多线螺纹之分，多线螺纹在垂直于轴线的剖面内是均匀分布的，丝杠导程：相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为螺距。同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为导程，线数n、螺距P、导程S之间的关系为： S=n·P 丝杠旋向 沿轴线方向看，顺时针方向旋转的螺纹成为右旋螺纹，逆时针旋转的螺纹称为左旋螺纹。螺纹的牙型、大径、螺距、线数和旋向称为螺纹五要素，只有五要素相同的内、外螺纹丝杠才能互相旋合。

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滚珠丝杆副主要部件包括丝杆轴、螺母、滚珠反向装置，数控磨床的广泛采用使丝杆轴的磨削质量大幅提高，生产检测报告表明，螺母的加工质量，尤其是大导程滚珠丝杆螺母的加工质量，是影响滚珠丝杆副性能提高的主要因素。

目前大导程螺母常用的磨削方法是通过减少砂轮轴直径，达到增大螺母的磨削范围的目的，这样往往造成磨削砂轮的刚度不足，多头丝杆加工厂，导致螺母滚道的磨削质量较差。

目前国内对盘形刀具加工螺旋面做了详细的理论推导和研究，基本思路都是以端面截形为已知条件，根据包络原理求解刀具截形。但是以上思路不是以螺旋面法向截形为已知条件进行推导，不适合螺母生产加工的需要。

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滚珠丝杠螺母副是数控机床进给驱动系统的主要功能部件。随着数控机床向高速化方向发展，对机床的进给速度提出了更高的要求。虽然目前人们为了实现高速进给探索研究出直线电动机、并联虚拟轴机床，但由于它们成本高以及技术不是很完善等问题，还没能被广泛接受。因而高速滚珠丝杠螺母副传动系统在高速进给驱动系统中仍然占主导地位。因此，有必要对实现丝杠螺母副高速化的方法及相关问题进行研究。

1.高速的实现方法

（1）加大导程和螺纹头数 这就是我们常说的大导程滚珠丝杠副，先前的观点是因导程增大不利于提高导程精度，而且进给系统的静刚度迅速下降，所以只适用于对定位精度要求不高的快速驱动场合。

（2）增加丝杠的旋转速度，增加电动机的旋转速度可以提高进给速度，但是由于丝杠本身的固有频率，因而存在临界速度的限制。

（3）丝杠固定，螺母驱动螺母一边转动一边沿固定的丝杠作轴向移动，没有了作为转速上限的回转丝杠的弯曲临界转速。但是弯曲固有频率在固定丝杠的情况下也必须加以考虑

（4）丝杠和螺母同时驱动。

2. 高速化引发问题的解决 对于高速机床来说，在满足高速度的前提下，还要保证，多头丝杆，片面地要求高速度是没有意义的。滚珠丝杠进给系统在高速下长时间运行都会导致滚珠丝杠温度的上升，随之势必产生滚珠丝杠的轴向热位移，直接导致机床进给轴的定位精度下降。为此，需要采取一定的措施来抑制热位移，改善机床进给轴的定位精度，从而提高机床的工作精度。

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