莞城直線導(dǎo)軌定制常用指南

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(cè)與修理

     當(dāng)數(shù)控機(jī)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(shí)，首先要檢測(cè)絲杠系統(tǒng)有沒有間隙。檢測(cè)的方法有:用百分表配合鋼球放在絲杠的一端中心孔 中，測(cè)量絲杠的軸向竄動(dòng)，另一塊百分表測(cè)量工作臺(tái)移動(dòng)。正反轉(zhuǎn)動(dòng)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(rèn)故障部位。裝配工藝：我們首先把絲桿裝配在運(yùn)動(dòng)體（工作臺(tái)、鞍座、主軸箱）底部。

1、絲杠支撐軸承間隙的檢測(cè)與修理

  如測(cè)量絲杠的百分表在絲杠正反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)指針沒有擺動(dòng)，說明絲杠沒有竄動(dòng)。如百分表指針擺動(dòng)，說明絲杠有竄動(dòng)現(xiàn)象。該百分表zui大與zui小測(cè)量值之差就是絲杠 的軸向竄動(dòng)的距離。這時(shí)，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(yù)加負(fù)荷軸承墊圈是否合適。如果軸承沒有問題，只要重新配做預(yù)加 負(fù)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(yù)加負(fù)荷墊圈，再把背帽背緊。絲杠軸向竄動(dòng)大小主要在于支撐軸承預(yù)加負(fù)荷墊圈的精度。因此，當(dāng)我們購(gòu)買滾珠絲桿時(shí)，首先要考慮的是質(zhì)量，產(chǎn)品進(jìn)行互相對(duì)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(cè)與維修

   通過檢測(cè)，如果確認(rèn)故障不是由于絲杠竄動(dòng)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(cè)方法基本與檢測(cè)絲杠竄動(dòng)相同。用百分表測(cè)量與螺母相連的工作臺(tái)上，正反向轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，檢測(cè)出絲杠與螺母之間的zui大間隙，然后進(jìn)行調(diào)整。

3、單螺母副的檢測(cè)與維修

    對(duì)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(cè)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(yán)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(fù)。首先檢測(cè)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(fù)雜，所需時(shí)間長(zhǎng)，要求技術(shù)水平高。

4、螺母法蘭盤與工作臺(tái)連接沒有固定好而產(chǎn)生的間隙

     這個(gè)問題一般容易被人忽視，因機(jī)床長(zhǎng)期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，固定法拉盤的螺釘松動(dòng)產(chǎn)生間隙，在檢查絲杠螺母間隙時(shí)zui高把該故障因素先排除，以免在修理時(shí)走彎路。

5、滾珠絲杠螺母副運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)、噪音過大等故障的維修。

    滾珠絲杠螺母副運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)和噪音過大，大部分是由于潤(rùn)滑不良造成的，但有時(shí)也可能因伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)參數(shù)未調(diào)整好造成的。

二、軸承、絲杠螺母副潤(rùn)滑不良

    機(jī)床在工作中如產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，在檢測(cè)機(jī)械傳動(dòng)部分沒有問題后，首先要考慮到潤(rùn)滑不良的問題，很多機(jī)床經(jīng)過多年的運(yùn)轉(zhuǎn)，絲杠螺母自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)往往堵塞， 不能自動(dòng)潤(rùn)滑?？梢栽谳S承、螺母中加入耐高溫、耐高速的潤(rùn)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(gè)等級(jí)）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(gè)等級(jí)）。潤(rùn)滑脂能保證軸承、螺母正常運(yùn)行數(shù)年之久。

三、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)問題

     有的機(jī)床在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生振動(dòng)和爬行，往往檢測(cè)機(jī)械部分均無問題，不管怎樣調(diào)整都不能消除振動(dòng)和爬行。經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)增益參數(shù)不適合實(shí)際運(yùn)行狀況。調(diào)整增益參數(shù)后，就可消除振動(dòng)和爬行。

                                                                 絲杠的精度等級(jí)與公差

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

  4級(jí)用于精度特別高的地方，如加工中心、螺紋磨床等。

  5級(jí)和6級(jí)用作的傳動(dòng)絲杠，如用于坐標(biāo)鏜床、齒輪磨床、不帶校正裝置的分度機(jī)構(gòu)和測(cè)量?jī)x器。

  7級(jí)用jing確傳動(dòng)絲杠，如用于精密螺絲車床，鏜床以及精密的齒輪加工機(jī)床。

  8級(jí)用作一般傳動(dòng)絲杠，如用于普通螺絲車床、螺絲銑床等。

  9級(jí)用作低精度傳動(dòng)絲杠，如沒有分度盤的進(jìn)給機(jī)構(gòu)。

為什么滾珠絲杠要采用預(yù)拉伸？具體參考數(shù)值是多少？

　據(jù)介紹，國(guó)外的鋁合金加工端銑時(shí)，進(jìn)給速度已經(jīng)達(dá)到70 m／min，這在一般的滾珠絲杠傳動(dòng)上是難以實(shí)現(xiàn)的為帶中空強(qiáng)冷的滾珠絲杠傳動(dòng)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(shí)會(huì)發(fā)熱，其溫度高于床身。絲杠的熱膨脹將使導(dǎo)程加大，影響定位精度。為了補(bǔ)償熱膨脹，可將絲杠預(yù)拉伸。預(yù)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(yù)拉伸量，使絲杠內(nèi)的拉應(yīng)力下降，但長(zhǎng)度卻沒有變化。需進(jìn)行預(yù)拉伸的絲杠在制造時(shí)應(yīng)使其目標(biāo)行程(螺紋部分在常溫下的長(zhǎng)度)等于公稱行程(螺紋部分的理論長(zhǎng)度等于公稱導(dǎo)程乘以絲杠上的螺紋圈數(shù))減去預(yù)拉伸量。精細(xì)研磨級(jí)滾珠絲杠：CNC機(jī)械，精細(xì)東西機(jī)，財(cái)產(chǎn)機(jī)械，電子機(jī)械，保送機(jī)械，航天工業(yè)，其天線運(yùn)用的致動(dòng)器、閥門開關(guān)安裝等。拉伸后恢復(fù)公稱行程值。減去的量稱為“行程補(bǔ)償值”。

　預(yù)緊方式，包括雙螺母墊片預(yù)緊、雙螺母齒差預(yù)緊、雙螺母螺紋預(yù)緊、單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊、單螺母增大鋼球預(yù)緊，等。預(yù)緊力的大小，可按zui da軸向載荷的1/3計(jì)算；當(dāng)zui今晚、

大軸向載荷無法計(jì)算時(shí)，可取額定動(dòng)載荷的1/20～1/10。zui大軸向載荷：機(jī)器承受zui大負(fù)荷時(shí)滾珠絲杠副的傳動(dòng)力，它為切削力在滾珠絲杠軸向的分力與導(dǎo)軌摩擦力之和（此時(shí)導(dǎo)軌摩擦力是由工作臺(tái)、工件、夾具三者總的重量以及切削力在垂直導(dǎo)軌方向的分量共同引起。潤(rùn)滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤(rùn)滑油則經(jīng)過殼體上油孔注入螺母的空間內(nèi)。）　　經(jīng)過預(yù)拉伸（即加入預(yù)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(dá)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(zhǔn)性，這樣才干有價(jià)值。不過滾珠絲桿在作業(yè)的時(shí)分，溫度過高會(huì)影響到設(shè)備的精準(zhǔn)性，特別是一些的機(jī)械。而那些要素會(huì)讓滾珠絲桿的溫蒂升高?

溫升的要素基本是這三種：

(1) 預(yù)壓力的影響

　為防止形成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的任何失步，進(jìn)步螺帽剛性是很重要的，然而要進(jìn)步螺帽剛性，有必要使螺帽預(yù)壓力達(dá) 到必定水準(zhǔn)。施加預(yù)壓力于螺帽會(huì)添加螺牙的沖突扭矩，并使作業(yè)時(shí)的溫升進(jìn)步。

　HIWIN主張，中重預(yù)壓為8%的動(dòng)負(fù)荷；中預(yù)壓為6%～8%；中輕預(yù)壓為4%～6%；輕預(yù)壓為4%以下，預(yù)壓力zui 重不得超越10%的動(dòng)負(fù)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(cǎi)以油或油脂其間一項(xiàng)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(fù)荷景象來做 挑選。熱處序的工藝整個(gè)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(zhǔn)備。圖4.31闡明油品黏度、作業(yè)溫度與溫升的關(guān)係。

　當(dāng)作業(yè)情況為高速低負(fù)載時(shí)zui好選用低黏度油品；也可以通過其他的傳動(dòng)環(huán)節(jié)使電機(jī)輸出軸與絲杠相連，例如同步帶、齒輪等。低速高負(fù)載時(shí)則主張運(yùn)用黏度高油品。 一般來講，高速時(shí)主張運(yùn)用光滑油為40℃時(shí)黏度指數(shù)規(guī)模為32～68 cSt (ISO VG 32～68)(DIN  51519)；而低速時(shí)，主張運(yùn)用的光滑油為40℃時(shí)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(fù)載，有必要以強(qiáng)zhi冷卻來下降溫度，且可藉由中空螺桿通入冷卻油來到達(dá)冷卻作用。

(3) 預(yù)拉的影響

　滾珠螺桿溫升時(shí)，熱應(yīng)力效應(yīng)會(huì)使螺桿伸長(zhǎng)，使螺桿的長(zhǎng)度變得不穩(wěn)定。其伸長(zhǎng)量可藉由M40公式求出，此伸 長(zhǎng)量可藉由預(yù)拉來做補(bǔ)償；3、延長(zhǎng)潤(rùn)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(duì)延長(zhǎng)潤(rùn)滑油脂壽命。而預(yù)拉補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)值就是圖面所標(biāo)明的負(fù)T值。過大的預(yù)拉會(huì)燒壞支撐軸承，因而HIWIN 主張採(cǎi)用小于5℃的預(yù)拉值，但若螺桿直徑超越50mm時(shí)也不適合做預(yù)拉；螺桿直徑大就需要大的預(yù)拉力，因而導(dǎo)致 支撐軸承過熱而燒壞。