滚珠丝杠螺母副的维护与故障排除

滚珠丝杠螺母副的维护与故障排除

数控机床进给运动系统的任务是实现执行机构（刀架、工作台等）的运动，进给运动系统的故障大部分是因为运动质量下降造成的。如机械执行部件不能到达规定位置，运动中断，定位精度下降，反向间隙过大，机械出现爬行，轴承磨损严重，噪声过大，机械磨擦力过大等。

在数控机床机床上，将回转运动转换成直线运动一般都采用滚珠丝杠螺母机构。它具有摩擦阻力小、传动效率高、运动灵敏、无爬行现象以及可进行预紧，以实现无间隙运动、传动刚度好、反向时无空程死区等特点。

1.滚珠丝杠螺母副的特点

滚珠丝杠螺母副是目前中、小型数控机床使用最为广泛的传动形式。具有以下特点。

（1）摩擦因数小（0.002～0.005），传动效率高（效率可达92%～96%），所需传动转矩小。

（2）可通过预紧和间隙消除措施提高传动刚度和反向精度。

（3）摩擦阻力小，而且几乎与运动速度无关，动、静摩擦力的变化也很小，不易产生低速爬行现象，并且灵敏度高，传动平稳，随动精度和定位精度高。

（4）长期工作磨损小，使用寿命长，精度保持性好。

（5）运动具有可逆性，不仅可以将旋转运动变为直线运动，也可将直线运动变为旋转运动；但不能实现自锁，当用在垂直传动或水平放置的高速大转动惯量传动中必须装有制动装置（使用具有制动装置的伺服驱动电动机是最简单的方法）。

（6）为了防止安装、使用时螺母脱离丝杠滚道，在机床上还必须配置超程保护装置，这一点对于高速加工数控机床来说尤为重要。

（7）制造工艺复杂，成本高。

2.滚珠丝杠副的日常维护

（1）滚珠丝杠副的润滑

滚珠丝杠润滑不良可同时引起数控机床多种进给运动的误差，因此，滚珠丝杠润滑是日常维护的主要内容。

使用润滑剂可提高滚珠丝杠耐磨性及传动效率。润滑剂可分为润滑油和润滑脂两大类。

润滑油一般为全损耗系统用油，润滑脂可采用锂基润滑脂。润滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内，而润滑油则经过壳体上的油孔注入螺母的空间

内。每半年对滚珠丝杠上的润滑脂更换一次，清洗丝杠上的旧润滑脂，涂上新的润滑脂，用润滑油润滑的滚珠丝杠副可在每次机床工作前加油一次。

（2）丝杠支承轴承的定期检查

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

（3）滚珠丝杠副的防护

滚珠丝杠副和其他滚动摩擦的传动器件一样，应避免硬质灰尘或切屑污物进入，因此，必须装有防护装置。如果滚珠丝杠副在机床上外露，则应采用封闭的防护罩，如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管以及折叠式套管等。安装时，将防护罩的一端连接在滚珠螺母的侧面，另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。如果滚珠丝杠副处于隐蔽的位置，则可采用密封圈防护，密封圈装在螺母的两端。接触式的弹性密封圈采用耐油橡胶或尼龙制成，其内孔做成与丝杠螺纹滚道相配的形状；接触式密封圈的防尘效果好，但由于存在接触压力，使摩擦力矩略有增加。非接触式密封圈又称迷宫式密封圈，它采用硬质塑料制成，其内孔与丝杠螺纹滚道的形状相反，并稍有间隙，这样可避免摩擦力矩，但防尘效果差。工作中应避免碰击防护装置，防护装置一有损坏应及时更换

3.滚珠丝杠螺母副的故障诊断与排除

在日常机床的维护过程中，经常出现各种各样的机械故障，维修机床故障如同给病人看病，也同样需要一些技巧和方法。机床维护人员通常会用看、听、触、嗅等几种方法对机床进行检测和维护。看；主要是看工件、看转速、看颜色、看伤痕、看变形、看冷却箱和油箱。听；主要听摩擦声、冲击声、泄漏声。触；主要是触摸温升、振动、伤痕和波纹、爬行、松或紧。嗅；主要是闻机床相关零件产生的油烟、焦糊等味道。除此之外，询问相关人员机床的使用情况也是相当重要的环节。

根据以上的维护及检测方法，基本上就可以排除一些常见的机床故障。（1）回零重复性差或参考点位置偏差；机床加工零件时，噪声大

引起这一故障的原因多是机床使用已久，滚珠丝杠间隙过大

排除方法为修磨滚珠丝杠螺母调整垫片，重调间隙

（2）零件加工尺寸不稳定或不准确

故障原因有多种：

㈠滚珠丝杠支承轴承或钢球有损坏

㈡滚珠丝杠的反向器磨损

㈢反向间隙变化或设置不适当

㈣滚珠丝杠的预紧力不适当

排除方法为：

㈠更换轴承和螺母或钢球

㈡更换反向器

㈢检查传动系统，并排除松动

㈣调整滚珠丝杠的预紧力，使窜动不大于0.015mm