Rozwój konstrukcji i zastosowań przekładni śrubowo-tocznych dla napędów obrabiarek

Przekładnie śrubowo-toczne są używane w systemie posuwu obrabiarek pracujących ze stale wzrastającymi prędkościami skrawania. W pracy dokonano przeglądu metod projektowania ze względu na warunki dynamiczne systemu posuwu. Dla pewnego poziomu prędkości cykliczny szok, wywołany przez kulki w przejściowej fazie ruchu, powoduje powstawanie sił uderzenia, stanowiąc przyczynę wzrostu hałasu i wibracji. Częstotliwość sił uderzenia nie może być równa częstotliwości drgań rezonansowych systemu posuwu, ponieważ to może spowodować nieprawidłową pracę i uszkodzenie przekładni. Zastosowanie przez projektantów koszyczków (CBT), które eliminują tarcie między kulkami oraz wprowadzenie osiowo-czołowego obiegu kulek minimalizuje wibracje i zapewnia płynną pracę przekładni. W pracy polecono system CAD/CAM, który pozwala na obliczanie sił uderzenia, sztywności całkowitej i rezonansu systemu posuwu obrabiarek we wstępnej fazie projektu technicznego, zależnie od parametrów przekładni śrubowo-tocznej z osiowo- czołowym systemem obiegu kulek.

---

Ball screws are used as an element of feed systems in machine tools working with constantly higher cutting speed. Paper contains the review of ball screws design methods with regard to dynamic conditions of a feed system. When the speed of the balls reaches certain level, the repetitive shocks (impact forces) generated by the balls in the "transient" phase of the balls' motion increases vibration and noise. The frequency of impact forces should not be equal to the resonance frequency of driving system. Otherwise it could cause an incorrect work of the system, even could damage the ball screw mechanism. In order to minimize vibration and to ensure quiet operation of ball screws, the designers have developed a method to eliminate the collision noise between the balls (Caged Bali Technology - CBT) and a new method for recirculation the balls, called end cap type. In this paper presented is also a CAD/CAM application which allows for the calculation of the impact forces, total rigidity and resonance of NC machine feed system. The application allows for a design of the bali screws with end cap recirculation system.