HIWIN上银外循环滚珠丝杠的操作使用

更新时间：2025-09-28

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一、外循环滚珠丝杠核心结构认知（操作基础）

外循环滚珠丝杠的核心差异在于钢珠回流方式—— 通过外置的 “循环器"（插管式 / 端盖式）引导钢珠脱离丝杠滚道，完成回流（内循环则通过螺母内置反向器）。操作前需明确结构特点，避免维护时损坏关键部件：

循环器类型：

插管式：通过金属 / 工程塑料插管（φ3-5mm）连接螺母两端，钢珠沿插管回流，常见于大导程（≥10mm）型号（如 HIWIN R20-20T2），需注意插管不可碰撞变形。

端盖式：螺母两端安装塑料端盖，内置回流通道，适用于中低速、中等负载场景（如 R16-10T2），端盖与螺母的装配间隙需≤0.02mm。

钢珠规格：外循环常用大直径钢珠（φ3-8mm，高于内循环），承载能力可达内循环的 1.2-1.5 倍，但运行噪音略高（需通过润滑优化）。

防尘设计：因循环器外露，标配伸缩式防护罩（IP54）或不锈钢护带（IP65），需避免粉尘进入循环通道导致钢珠卡滞。

二、安装调试：适配外循环结构的关键操作

1. 机械安装：规避循环器损伤风险

安装基面要求（高于内循环，因外循环对同心度更敏感）：

安装面平面度≤0.015mm/100mm（需用大理石平台 + 百分表检测），粗糙度 Ra≤1.6μm，避免因基面倾斜导致丝杠受力不均，磨损循环器。

丝杠轴心与电机轴的同心度偏差≤0.05mm（用激光对中仪校准），若偏差过大，会导致螺母径向受力，引发循环器松动或钢珠卡滞。

安装孔位精度：孔间距公差 ±0.03mm，孔径公差 H7（如 M10 安装孔，孔径 10+0.015/-0mm），推荐用数控钻攻中心加工，避免手工钻孔导致孔位偏移。

循环器保护要点：

安装时需先固定丝杠两端轴承座，再套入螺母（带循环器），禁止直接敲击循环器（易导致插管断裂或端盖变形）。

若为插管式，需检查插管与螺母的连接是否牢固（扭矩≤2N・m），插管两端需与螺母滚道 “平滑过渡"（间隙≤0.1mm），避免钢珠卡滞。

2. 预压调整：平衡负载与循环流畅性

外循环滚珠丝杠的预压目的是消除轴向间隙、提升刚性，但需避免过预压导致循环阻力增大（内循环因结构封闭，过预压影响较小）：

预压方式（外循环主流方案）：

双螺母垫片法：通过研磨垫片厚度（精度 ±0.005mm）控制两螺母相对位移，产生预紧力。例如，HIWIN R25-25T2 型号，若需 “中预压"（轴向刚性 25N/μm），垫片厚度需控制在 15.02mm±0.005mm。

注意事项：预紧力需设为 “最大工作负载的 1/3"（内循环可设 1/2），过预压会导致钢珠与循环器摩擦加剧，温升升高（超过 60℃可能导致润滑脂失效）。

预压验证：

手动旋转丝杠，感受阻力均匀性（无卡顿）；用拉力计测试轴向间隙（中预压状态下间隙≤0.002mm）。

空载运行 30 分钟，用红外测温仪检测螺母温度（≤45℃为正常），若温度过高，需减小预紧力或优化润滑。

3. 电气适配：匹配外循环负载特性

驱动器参数设置：

负载惯量匹配：外循环多用于重负载（如 50-500kg），需将电机惯量比设为 “丝杠 + 负载惯量的 1.5-2 倍"，避免启动时扭矩不足导致丢步。

加减速曲线：因外循环钢珠回流惯性较大，推荐用 “S 型加减速"（而非梯形），加速度设为 1-2m/s²（大导程≥20mm 时，加速度≤1m/s²），防止钢珠因惯性脱离循环器。

编码器与线缆防护：