莞城直線導軌定制常用指南

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間隙的檢測與修理

     當數控機床出現反向誤差大、定位精度不穩定、過象限出現刀痕時，首先要檢測絲杠系統有沒有間隙。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。正反轉動絲杠，觀察兩塊百分表上反映的數值，根據數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，首先要考慮的是質量，產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，正反向轉動絲杠，檢測出絲杠與螺母之間的zui大間隙，然后進行調整。

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，要求技術水平高。

4、螺母法蘭盤與工作臺連接沒有固定好而產生的間隙

     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、噪音過大等故障的維修。

    滾珠絲杠螺母副運動不平穩和噪音過大，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動參數未調整好造成的。

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，很多機床經過多年的運轉，絲杠螺母自動潤滑系統往往堵塞， 不能自動潤滑。可以在軸承、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、螺母正常運行數年之久。

三、伺服電機驅動問題

     有的機床在運動中產生振動和爬行，往往檢測機械部分均無問題，不管怎樣調整都不能消除振動和爬行。經仔細檢查，發現伺服電機驅動增益參數不適合實際運行狀況。調整增益參數后，就可消除振動和爬行。

                                                                 絲杠的精度等級與公差

根據機械工業部頒布的JB2886–81《機床梯形絲杠和螺母的精度》規定，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。

為什么滾珠絲杠要采用預拉伸？具體參考數值是多少？

　據介紹，國外的鋁合金加工端銑時，進給速度已經達到70 m／min，這在一般的滾珠絲杠傳動上是難以實現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冷卻以保持在恒溫狀態了工作。

　滾珠絲杠在工作時會發熱，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。預拉伸量應略大于熱膨脹量。發熱后，熱膨脹量抵消了部分預拉伸量，使絲杠內的拉應力下降，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)減去預拉伸量。精細研磨級滾珠絲杠：CNC機械，精細東西機，財產機械，電子機械，保送機械，航天工業，其天線運用的致動器、閥門開關安裝等。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，而潤滑油則經過殼體上油孔注入螺母的空間內。）　　經過預拉伸（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的時分，溫度過高會影響到設備的精準性，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

佳的壽數及較低的溫升效應。

(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，調質處理，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、作業溫度與溫升的關係。

　當作業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節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℃時黏度指數規模為32～68 cSt (ISO VG 32～68)(DIN  51519)；而低速時，主張運用的光滑油為40℃時黏度指數規模為90 cSt (ISO VG 90)以上。應用于高速且重負載，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，熱應力效應會使螺桿伸長，使螺桿的長度變得不穩定。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：由于在一溫控環境下操作，可防止潤滑油脂因溫升而產生品質劣化現象，相對延長潤滑油脂壽命。而預拉補償的目標值就是圖面所標明的負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。