Существуют два типа конструкций шариковых винтовых пар: вращающийся винт в сочетании с перемещающейся гайкой и вращающаяся гайка в сочетании с перемещающимся винтом.
Для соединения приводного двигателя с ходовым винтом чаще всего применяют упругие муфты, компенсирующие ошибки изготовления и сборки и снижающие их влияние на точность позиционирования. Упругим элементом могут быть сильфоны (рис. 1), пластины с прорезями, торсионы.
Рис. 1. Конструкция сильфонной муфты
Основным типом тягового устройства в приводах подач станков с ЧПУ является шариковая передача винт-гайка (см. Устройство передачи ходовой винт-гайка). Достоинствами таких передач являются малое трение, возможность выборки зазора за счет предварительного натяга, весьма высокая жесткость, технологическая надежность, а основные недостатки: ограниченная точность перемещения (из-за погрешности изготовления и сборки) и необходимость тщательной защиты от загрязнений для обеспечения требуемой долговечности.
Предварительный натяг в резьбовом шариковом соединении обычно создается за счет сближения в корпусе 1 полугаек 2 и 3 (рис. 2) относительно ходового винта 6. Для этой цели на фланцах 4 полугаек нарезаны зубчатые венцы таким образом, что при минимальном угле поворота полугаек их осевое перемещение составляет около 1 мкм. Так реализуется достаточно точное регулирование величины предварительного натяга. Фиксаторы 5 обеспечивают неподвижность соединения фланцев с корпусом.
Рис. 2. Передача винт-гайка
Возможно осевое регулирование за счет прокладок под фланцы, но по точности и удобству такой способ настройки натяга существенно уступает рассмотренному выше способу.
Опоры винтов ШВП станка чаще всего делают в комбинированных упорно- радиальных роликоподшипниках, обладающих значительно большей осевой жесткостью, чем шариковые подшипники.
Шариковая пара винт - гайка не является самотормозящейся. Поэтому, для удержания подвижного узла станка от перемещения под действием сил резания и собственного веса применяются электрические тормоза в двигателях подач или специальные зажимные устройства. Зажимные устройства должны гарантировать полное отсутствие остаточного смещения подвижного узла заданной внешней нагрузке.
Наиболее распространены в станках с ЧПУ устройства с электромеханическим приводом (рис. 3, а, б), подобные устанавливают и на обрабатывающие центры с ЧПУ. Зажим подвижного узла осуществляется обычно через упругое звено (пластины, ленты), имеющие большую жесткость только в одном направлении, параллельном возможному перемещению узла вдоль направляющих.
Среди других конструкций можно отметить зажимные устройства с пустотелыми элементами (рис. 3, в, г) во внутреннюю полость которых подается под давлением рабочая жидкость или воздух.
Рис. 3. Зажимные устройства подвижных узлов
