HIWIN上银螺帽旋转式滚珠丝杠R1系列的操作使用

一、核心结构认知（操作基础）

集成化设计

螺母与角接触轴承（接触角 45°）一体成型，体积比传统分离式设计缩小 30%，轴向刚性提升 2 倍以上，可承受 50kN 以上轴向负载。

采用端盖式内循环结构，钢珠在螺母内部完成回流，噪音比插管式低 5~8dB（A），尤其适合高速运行（最高转速可达 4000rpm）。

关键参数匹配

导程选择：标准导程 2.5~20mm，大导程（如 20mm）适用于快速进给，小导程（如 2.5mm）适合精密定位。

临界转速：因丝杠固定，临界转速（Nc）公式简化为 Nc = 120000 / L（L 为支撑间距），例如 L=500mm 时，Nc=240rpm，实际运行转速需≤80% Nc 以避免共振。

二、安装操作：精度控制与防损要点

1. 安装前准备

清洁与工具：用无水乙醇擦拭丝杠螺纹面和螺母内孔，确保无杂质；准备激光对中仪（同轴度精度≤0.02mm）、扭矩扳手（精度 ±3%）、专用压入工具（如 HIWIN P-001）。

配件检查：确认螺母轴承游隙符合要求（C3 组游隙适用于高速，C0 组适用于精密定位），防尘罩（标配 IP65 不锈钢护带）安装牢固。

2. 机械安装步骤

支撑座定位：

先固定丝杠两端轴承座（推荐使用 HIWIN BNH 系列轴承），用百分表校准轴承座安装面平面度≤0.01mm/100mm，粗糙度 Ra≤1.6μm。

安装螺母组件时，禁止直接敲击螺母或端盖，需通过专用夹具沿轴线方向缓慢压入，确保螺母与轴承座同轴度≤0.015mm。

电机连接：

使用膜片联轴器（如 HIWIN CL-12）连接电机与螺母，调整同轴度≤0.02mm（径向）和≤0.01mm（端面跳动），避免因偏心导致轴承过载。

3. 预压调整（消除间隙）

双螺母垫片法：通过研磨垫片厚度（精度 ±0.005mm）控制预紧力，例如 R20-10T2 型号中预压（轴向刚性 25N/μm）对应垫片厚度 15.02±0.005mm。

预压验证：

手动旋转螺母，应无卡顿且阻力均匀；

空载运行 30 分钟，用红外测温仪检测螺母温度≤45℃（环境温度 25℃时），温度过高需减小预紧力。

三、运行操作规范：动态监控与保护

1. 启动与润滑

低速试运行：启动时以 10% 额定转速（如 400rpm）运行 5 分钟，观察振动（振幅≤0.05mm）和噪音（≤75dB），若有异常立即停机排查。

强制润滑：

润滑脂：采用 HIWIN AG-612 高温锂基脂（滴点≥260℃），填充量为螺母内部空间的 1/3，每运行 100km 或 3 个月补充一次。

润滑油：高速场景（>2000rpm）建议外接循环润滑系统，使用 ISO VG 68 齿轮油，流量控制在 0.3cm³/min。

2. 负载与温度管理

平稳加载：通过 PLC 设置 S 型加减速曲线，加速度≤2m/s²（大导程≥20mm 时≤1m/s²），避免钢珠因惯性脱离循环轨道。

实时监控：

温度：螺母温度超过 60℃时触发报警，需检查润滑状态或负载是否超限；

电流：电机电流波动超过额定值的 15% 时，可能是机械卡滞或预压过大，需停机检修。

3. 禁止操作行为

禁止在无防尘罩状态下运行，防止切削液或金属碎屑侵入导致 “磨粒磨损"；

禁止用尖锐工具触碰丝杠螺纹面，避免产生划痕影响精度；

禁止在运行时调整预压垫片，需停机并释放负载后操作。

四、维护保养：延长寿命的关键

1. 定期检查项目

每周：

清洁丝杠表面粉尘，用软毛刷清理端盖循环口；

检查防尘罩伸缩是否顺畅，如有破损立即更换。

每月：

用激光干涉仪校准定位精度（允许偏差≤±0.008mm/300mm），若超差需重新调整预压；

检测电机与螺母的同轴度，偏差超过 0.03mm 时需重新对中。

每季度：

拆卸螺母，用超声波清洗机（溶剂为 IPA）清洗内部钢珠和滚道，检查磨损情况（钢珠表面粗糙度 Ra 需≤0.05μm）；

更换润滑脂，填充前需用洁净压缩空气吹干螺母内部。

2. 易损件更换周期

防尘罩：恶劣环境（如切削区）建议每 6 个月更换；

润滑脂：高温环境（>80℃）或高湿度环境需每月更换；

支撑轴承：累计运行 1000 小时后，用振动检测仪（如 HIWIN V-001）检测轴承状态，振动值超过 5mm/s 时需更换。