关于滚珠丝杠简介及其在数控机床上的使用

关于滚珠丝杠简介及其在数控机床上的使用

[关键]功能部件数控机床滚动导轨副滚珠丝杠副数控系统

滚珠杆是将回转运动转化为直线运，或将直线运动转化为回转动的理想的产品。滚丝杆由螺杆、螺母和滚珠组成。的功能是将旋转运动转化成直运动，这是滚珠螺丝的进一步延和发展，这项发展的重要意义就是轴承从滚动动作变成滑动作。由于具有很小的摩擦力，滚珠丝杆被广泛应用于各种数机床和精密仪器。

珠丝杆的特点：

1、与滑动丝副相比驱动力矩为1/3

滚珠丝杆丝杠轴与丝母之间有很多珠在做滚动运动，所以能得到较的运动效率。与过去的滑动丝杠副比驱动力矩达到1/3以下，即到同样运动结果所需的动力为用滚动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。2高精度轴承的保证

滚珠丝是用日本制造的世界最高水平的机设备连贯生产出来的，特别在研削、组装、检查各工序的厂环境方面，对温度湿度进了严格的控制，由于完善的品质管体制使精度得以充分保证

3、微进给可能

滚珠丝杆由于是利用滚珠运，所以启动力矩极小，不出现滑动运动那样的爬行现象，能证实现精确的微进。

4、无侧隙刚性高

滚珠丝杆可加予压，由于予压力可使轴向间隙到负值，进而得到较的刚性。

5、高速进给轴承可能

滚珠丝杆由于运动率高、发热小、所以可实现高速给。

精公差:C10，C7，C5，C3，C2，C1--字越小，精度越高。

但在实际应用中，经常由于作人员对丝杠的性能不了解或养不够等原因，造成丝副的故障或损坏，从而机床进给运动造成各种影响：（1）过载问题

滚珠杠副进给传动的润滑状态不良轴向预加载荷太大、丝杠与导轨不行、螺母轴线与导轨不行、丝杠弯曲变形，都会引起过载报警一般会在CRT上显示伺服电动过载、过热或过流的报警，或在柜的进给驱动单元上，用示灯或数码管提示驱动单元过载、流信息。

（2）窜问题

窜动问是滚珠丝杠副进给传动的滑状态不良、丝杠承轴承的压盖压合情况不好、珠丝杠副滚珠有破、丝杠支承轴承可破裂、轴向预加载荷太小，使给传动链的传动间隙过，引起丝杠传动时的轴窜动。

（3爬行问题

爬问题一般发生在启动加速段或低速给时，多因进给传动链的润滑状态良、外加负载过大等因素所致。其要注意的是，伺服电动机和滚珠杠连接用的联轴器，如连接松动联轴器本身缺陷，如纹等，会造成滚珠丝转动和伺服电动机的转动同步，从而使进给运动忽忽慢，产生爬行现象

对于丝杠引起故障何进行处理呢，下面我们来对它进一下分析和总结，以确我们的维修思路。滚珠丝副常见的故障会引起数控机床产生

给运动误差，而进给运误差表现在由滚珠丝杠副工作状况上，反映为噪过大、运动不灵活。下面就两种故障现象进行简要分析。

（1）障现象1——滚珠丝杠副噪声过（见表3-1）

（2故障现象2——滚珠丝杠运动灵活（见表3-2）

下面我们再来看两实例：

1.一台VMC850（FANUC0M-D系统）加中心，在工作中发现Y轴加尺寸老是不稳定，偶而还会现409#报警。经查发现Y轴丝杠锁紧螺母松，打紧后重新安装，试加，不再出现409#报警，但加工尺寸还是不太稳定再次检查Y轴丝杠，没有发现什问题，将其从机床上取下，手转动螺母副，发现螺母间隙过大，明显看有晃动现象。分析原因并再次查丝杠润滑系统，发现润油管断裂，不能有效进行润，更换油管及丝杠，新安装，故障排除。

2．一台VM85（FANUC0I加工中心，X轴在工作中现噪音大，经检查发现轴承座密损坏导致丝杠轴承蚀，需更换轴承，工作人员进换，但更换后试机，发X轴运动到原点附近就出现热报警并伴随有嗡嗡声音，检参数未发现什么问题，对刚才更换程进重新检查，发现工人员在更换轴承时无意将远端轴承座上下调换方向，因为轴承座向不同时它的高低不同，致使承座与丝杠不同轴螺母副远离该轴承时丝杠尚能转动，当靠近个位置时因不同轴致丝杠受力过大，从而产生报警重新安装轴承座后，故排除

由上面的分析及实例可看出，丝杠的故障均于维护保养不到位引起的下面我们来谈一下丝的保养及维护：

滚珠丝杠副的润滑

在使用滚珠丝副时，必须要有足的润滑，如果润滑不够，导致摩擦和磨损的增加，造成故或寿命缩短等。润滑不可同时引起数控机多种进给运动的误差因此，滚珠丝杠润滑是常维护的主要内容。

使用润滑剂可提高滚珠丝耐磨性及传动效率润滑剂可分为润滑油和润脂两大类。

润滑油一般为全损耗系用油一般况下，用于滚动轴承的矿物油都用。特别是在高速情况下，以油润滑比脂润滑佳这时滚珠丝杠副的温升小。用润滑油润滑滚珠丝杠副可在每次机床工作前加一次。

润滑脂可采用锂基润滑脂。滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺的壳体空间内，而润滑油则经过体上的油孔注入螺母的间内。每半年对滚珠丝杠上的润脂更换一次，清洗丝杠上的润滑脂，涂上新的润滑脂，采用脂润滑的优可以使滚珠丝杠传动系统在一段长时间后才需进行充。也就是说，在多数情下，可以省去一套补充滑的装置。补充润脂的限量为大约填螺母内空间容积的一。可以使用所有高级滚动轴承润滑，但要注意润滑脂厂家的明和提示

2.丝杠支承轴承的定期检查

定期检查丝支承与床身的连接是否动，连接件是否损坏，以及丝支承轴承的工作状态与润滑状态

3.滚珠丝杠副的防护

滚珠丝杠副和他滚动摩擦的传动器件样，应避免硬质灰尘或切屑污进入，因此，必须装有防护装。如果滚珠丝杠副在机床上外露则应采用

封闭的防护罩，如采用旋弹簧钢带套管、伸套管以及折叠式套管等。安装时将防护罩的一端连在滚珠螺母的侧面另一端固定在滚珠丝的支承座上。如果滚丝杠副处于隐蔽的置，则可采用密封防护，密封圈装在螺母的两端。接式的弹性密封圈采耐油橡胶或尼龙制成其内孔做成与丝杠螺纹道相配的形状；接触式密封的防尘效果好，但由于存在触压力，使摩擦力矩略有增加。接触式密封圈又称迷宫式密圈，它采用硬质塑料制成，其内与丝杠螺纹滚道的形状相反，并稍间隙，这样可避免摩擦力矩，但防效果差。工作中应避免击防护装置，防护置一有损坏应及时换。

安装及注意事

滚珠丝杠副是精密的动单元，安装滚珠丝杠副需专门的技能和正确的测量设施一般情况下，滚珠杠副的直线性偏差用手是感不到的，而滚珠丝杠向力及偏心力则由外部导轨承担为避免对滚珠丝杠损坏，必须安装限位置。使用时需注意的事项如下：

1）请注意免撞击、弯曲，应小心拿。

2应保证支撑座孔与螺母座同轴性，不允许在不同的情况下强行安装。3）请不要使滚珠丝杠承受径向力，以免弯曲，分滚珠过载，从而导传动不稳，影响精度及使用寿命