滾珠絲桿

                                                                  滾珠絲桿檢查與維修

一、滾珠絲杠螺母副及支撐系統(tǒng)間隙的檢測與修理

     當數(shù)控機床出現(xiàn)反向誤差大、定位精度不穩(wěn)定、過象限出現(xiàn)刀痕時，首先要檢測絲杠系統(tǒng)有沒有間隙。檢測的方法有:用百分表配合鋼球放在絲杠的一端中心孔 中，測量絲杠的軸向竄動，另一塊百分表測量工作臺移動。正反轉(zhuǎn)動絲杠，觀察兩塊百分表上反映的數(shù)值，根據(jù)數(shù)值不同的變化確認故障部位。裝配工藝：我們首先把絲桿裝配在運動體（工作臺、鞍座、主軸箱）底部。

1、絲杠支撐軸承間隙的檢測與修理

  如測量絲杠的百分表在絲杠正反向轉(zhuǎn)動時指針沒有擺動，說明絲杠沒有竄動。如百分表指針擺動，說明絲杠有竄動現(xiàn)象。該百分表zui大與zui小測量值之差就是絲杠 的軸向竄動的距離。這時，我們就要檢查支撐軸承的背帽是否鎖緊、支撐軸承是否已磨損失效、預加負荷軸承墊圈是否合適。如果軸承沒有問題，只要重新配做預加 負荷墊圈就可以了。如果軸承損壞，需要把軸承更換掉，重新配做預加負荷墊圈，再把背帽背緊。絲杠軸向竄動大小主要在于支撐軸承預加負荷墊圈的精度。因此，當我們購買滾珠絲桿時，首先要考慮的是質(zhì)量，產(chǎn)品進行互相對比才能夠知道效果。絲杠安 裝精度zui理想的狀態(tài)是沒有正反間隙，支撐軸承還要有0.02mm左右的過盈。

2、滾珠絲杠雙螺母副產(chǎn)生間隙的檢測與維修

   通過檢測，如果確認故障不是由于絲杠竄動引起的。那就要考慮是否是絲杠螺母副之間產(chǎn)生了間隙，這種情況的檢測方法基本與檢測絲杠竄動相同。用百分表測量與螺母相連的工作臺上，正反向轉(zhuǎn)動絲杠，檢測出絲杠與螺母之間的zui大間隙，然后進行調(diào)整。

3、單螺母副的檢測與維修

    對于單螺母滾珠絲杠，絲杠螺母副之間的間隙是不能調(diào)整的。如檢測出絲杠螺母副存在間隙。首先檢查絲杠和螺母的螺紋圓弧是否已經(jīng)磨損，如磨損嚴重，必須更換全套絲杠螺母。

如檢查磨損輕微，就可以更換更大直徑的滾珠來修復。首先檢測出絲杠螺母副的zui大間隙，換算成滾珠直徑的增加，然后選配合適的滾珠重新裝配。這樣的維修是比較復雜，所需時間長，要求技術(shù)水平高。

4、螺母法蘭盤與工作臺連接沒有固定好而產(chǎn)生的間隙

     這個問題一般容易被人忽視，因機床長期往復運動，固定法拉盤的螺釘松動產(chǎn)生間隙，在檢查絲杠螺母間隙時zui高把該故障因素先排除，以免在修理時走彎路。

5、滾珠絲杠螺母副運動不平穩(wěn)、噪音過大等故障的維修。

    滾珠絲杠螺母副運動不平穩(wěn)和噪音過大，大部分是由于潤滑不良造成的，但有時也可能因伺服電機驅(qū)動參數(shù)未調(diào)整好造成的。

二、軸承、絲杠螺母副潤滑不良

    機床在工作中如產(chǎn)生噪音和振動，在檢測機械傳動部分沒有問題后，首先要考慮到潤滑不良的問題，很多機床經(jīng)過多年的運轉(zhuǎn)，絲杠螺母自動潤滑系統(tǒng)往往堵塞， 不能自動潤滑?？梢栽谳S承、螺母中加入耐高溫、耐高速的潤滑脂就可以解決問題。絲桿有高精度研磨加工的精密滾珠絲杠（精度分為從CO-C7的6個等級）和經(jīng)高精度冷軋加工成型的冷軋滾珠絲杠軸承（精度分為從C7-C10的3個等級）。潤滑脂能保證軸承、螺母正常運行數(shù)年之久。

三、伺服電機驅(qū)動問題

     有的機床在運動中產(chǎn)生振動和爬行，往往檢測機械部分均無問題，不管怎樣調(diào)整都不能消除振動和爬行。經(jīng)仔細檢查，發(fā)現(xiàn)伺服電機驅(qū)動增益參數(shù)不適合實際運行狀況。調(diào)整增益參數(shù)后，就可消除振動和爬行。

                                                                 絲杠的精度等級與公差

根據(jù)機械工業(yè)部頒布的JB2886–81《機床梯形絲杠和螺母的精度》規(guī)定，機床絲桿及其螺母分為6個等級，即4、5、6、7、8和9級，4級精度zui高，9級精度zui低，適用情況如下：

  4級用于精度特別高的地方，如加工中心、螺紋磨床等。

  5級和6級用作的傳動絲杠，如用于坐標鏜床、齒輪磨床、不帶校正裝置的分度機構(gòu)和測量儀器。

  7級用jing確傳動絲杠，如用于精密螺絲車床，鏜床以及精密的齒輪加工機床。

  8級用作一般傳動絲杠，如用于普通螺絲車床、螺絲銑床等。

  9級用作低精度傳動絲杠，如沒有分度盤的進給機構(gòu)。

為什么滾珠絲杠要采用預拉伸？具體參考數(shù)值是多少？

　據(jù)介紹，國外的鋁合金加工端銑時，進給速度已經(jīng)達到70 m／min，這在一般的滾珠絲杠傳動上是難以實現(xiàn)的為帶中空強冷的滾珠絲杠傳動圖。為了減少滾珠絲杠受熱變形，在支承法蘭處通人恒溫油循環(huán)冷卻以保持在恒溫狀態(tài)了工作。

　滾珠絲杠在工作時會發(fā)熱，其溫度高于床身。絲杠的熱膨脹將使導程加大，影響定位精度。為了補償熱膨脹，可將絲杠預拉伸。預拉伸量應(yīng)略大于熱膨脹量。發(fā)熱后，熱膨脹量抵消了部分預拉伸量，使絲杠內(nèi)的拉應(yīng)力下降，但長度卻沒有變化。需進行預拉伸的絲杠在制造時應(yīng)使其目標行程(螺紋部分在常溫下的長度)等于公稱行程(螺紋部分的理論長度等于公稱導程乘以絲杠上的螺紋圈數(shù))減去預拉伸量。精細研磨級滾珠絲杠：CNC機械，精細東西機，財產(chǎn)機械，電子機械，保送機械，航天工業(yè)，其天線運用的致動器、閥門開關(guān)安裝等。拉伸后恢復公稱行程值。減去的量稱為“行程補償值”。

　預緊方式，包括雙螺母墊片預緊、雙螺母齒差預緊、雙螺母螺紋預緊、單螺母變位導程預緊、單螺母增大鋼球預緊，等。預緊力的大小，可按zui da軸向載荷的1/3計算；當zui今晚、

大軸向載荷無法計算時，可取額定動載荷的1/20～1/10。zui大軸向載荷：機器承受zui大負荷時滾珠絲杠副的傳動力，它為切削力在滾珠絲杠軸向的分力與導軌摩擦力之和（此時導軌摩擦力是由工作臺、工件、夾具三者總的重量以及切削力在垂直導軌方向的分量共同引起。潤滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤滑油則經(jīng)過殼體上油孔注入螺母的空間內(nèi)。）　　經(jīng)過預拉伸（即加入預緊力），可消除軸向間隙，增加滾珠絲杠副的剛性，減少滾珠體、絲杠及螺母間的彈性變形，達到更高的精度。

影響滾珠絲桿溫度的因素：

  很多設(shè)備都是要講究精準性，這樣才干有價值。不過滾珠絲桿在作業(yè)的時分，溫度過高會影響到設(shè)備的精準性，特別是一些的機械。而那些要素會讓滾珠絲桿的溫蒂升高?

溫升的要素基本是這三種：

(1) 預壓力的影響

　為防止形成機械傳動系統(tǒng)的任何失步，進步螺帽剛性是很重要的，然而要進步螺帽剛性，有必要使螺帽預壓力達 到必定水準。施加預壓力于螺帽會添加螺牙的沖突扭矩，并使作業(yè)時的溫升進步。

　HIWIN主張，中重預壓為8%的動負荷；中預壓為6%～8%；中輕預壓為4%～6%；輕預壓為4%以下，預壓力zui 重不得超越10%的動負荷，以獲得zui

佳的壽數(shù)及較低的溫升效應(yīng)。

(2) 光滑的影響

　光滑油的挑選直接影響滾珠絲桿的溫升。HIWIN滾珠絲桿須採以油或油脂其間一項的光滑，一般主張以軸承 光滑油為滾珠絲桿油光滑，油脂則主張以鋰皂基的油脂。油品黏度選用是依操作速度、作業(yè)溫度及負荷景象來做 挑選。熱處序的工藝整個工藝流程中有五道熱處序，調(diào)質(zhì)處理，使其得到高硬度索氏體化珠光體加鐵索休，有很好的韌械性能和切削加工性，并為以后熱處理傲好組織準備。圖4.31闡明油品黏度、作業(yè)溫度與溫升的關(guān)係。

　當作業(yè)情況為高速低負載時zui好選用低黏度油品；也可以通過其他的傳動環(huán)節(jié)使電機輸出軸與絲杠相連，例如同步帶、齒輪等。低速高負載時則主張運用黏度高油品。 一般來講，高速時主張運用光滑油為40℃時黏度指數(shù)規(guī)模為32～68 cSt (ISO VG 32～68)(DIN  51519)；而低速時，主張運用的光滑油為40℃時黏度指數(shù)規(guī)模為90 cSt (ISO VG 90)以上。應(yīng)用于高速且重負載，有必要以強zhi冷卻來下降溫度，且可藉由中空螺桿通入冷卻油來到達冷卻作用。

(3) 預拉的影響

　滾珠螺桿溫升時，熱應(yīng)力效應(yīng)會使螺桿伸長，使螺桿的長度變得不穩(wěn)定。其伸長量可藉由M40公式求出，此伸 長量可藉由預拉來做補償；3、延長潤滑油脂壽命：由于在一溫控環(huán)境下操作，可防止?jié)櫥椭驕厣a(chǎn)生品質(zhì)劣化現(xiàn)象，相對延長潤滑油脂壽命。而預拉補償?shù)哪繕酥稻褪菆D面所標明的負T值。過大的預拉會燒壞支撐軸承，因而HIWIN 主張採用小于5℃的預拉值，但若螺桿直徑超越50mm時也不適合做預拉；螺桿直徑大就需要大的預拉力，因而導致 支撐軸承過熱而燒壞。