滚珠丝杠螺母副缺点
滚珠丝杠副常见的故障及维修方法
滚珠丝杠副是机械设备中常见的传动元件，其稳定性和精度对设备的运行和加工质量有着重要的影响。
然而，由于长时间的运转或者操作不当等原因，滚珠丝杠副有可能发生故障，导致设备停机或者加工质量下降。
了解滚珠丝杠副常见的故障及维修方法对于设备的正常运行具有重要意义。
本文将从常见的故障类型出发，详细介绍滚珠丝杠副的故障现象、原因分析以及相应的维修方法，希望能够给读者带来一些帮助。
1. 滚珠丝杠副的常见故障类型滚珠丝杠副在使用过程中常见的故障类型主要包括以下几种：(1) 螺纹卡滞：滚珠丝杠副在长时间使用后，由于润滑不良或者进入了杂质等原因，螺纹有可能会出现卡滞现象，导致滚珠丝杠的转动阻力增大，甚至无法正常运转。
(2) 滚珠腐蚀：由于工作环境恶劣或者长时间未保养，滚珠丝杠副上的滚珠有可能会发生腐蚀现象，严重影响滚珠丝杠的传动效果。
(3) 磨损严重：滚珠丝杠副长时间运行后，由于摩擦和磨损，导致丝杠和螺母的配合间隙过大，影响传动精度和稳定性。
(4) 导轨偏移：由于长时间的振动或者使用过程中的冲击，导轨有可能会发生偏移，导致滚珠丝杠副的传动精度下降。
以上几种故障类型是滚珠丝杠副常见的问题，下面将针对每一种故障进行详细的分析和维修方法介绍。
2. 螺纹卡滞的原因分析及维修方法螺纹卡滞是滚珠丝杠副常见的故障之一，其主要原因有润滑不良、杂质进入、密封不严等。
当螺纹发生卡滞时，首先需要排除外部的杂质，清洗螺纹表面。
然后检查润滑情况，对润滑部位进行加注润滑脂或者油脂。
若情况仍未改善，需要拆卸螺纹部件，清洗和更换润滑部件，并做好防尘密封工作。
3. 滚珠腐蚀的原因分析及维修方法滚珠腐蚀是由于工作环境恶劣或者长时间未保养造成的，这会严重影响滚珠丝杠的传动效果。
一旦发现滚珠已经发生腐蚀，需要将滚珠进行更换，并且要重点做好后续的防护工作，确保工作环境的干净和润滑部件的充分润滑。
4. 磨损严重的原因分析及维修方法磨损严重是滚珠丝杠副长时间运行后的常见问题，它会导致丝杠和螺母的配合间隙过大，影响传动精度和稳定性。
数控机床(初级)练习题与答案
数控机床（初级）练习题与答案1.世界上第一台数控机床发明于()。
A1952年、美国(正确答案)B1952年、德国c1953年、美国D1959年、德国2.加工中心发明于()。
A1952年B1953年C1955年D1959年(正确答案)3.第一代数控机床属于()。
A电子管数控机床(正确答案)B晶体管数控机床c集成电路数控机床D小型计算机数控机床4.NC的含义是()。
A计算机数控系统B自动化工厂C数字控制(正确答案)D数控加工中心C指()的缩写。
A自动化工厂B计算机数控系统(正确答案)C柔性制造系统D数控加工中心6.以下()不属于数控机床的控制介质。
AU盘B盒式磁带C软磁盘D光缆(正确答案)7.现代数控装置均采用CNC形式，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称()。
A硬件数控B软件数控(正确答案)C现代数控D数字控制8.脉冲当量是()。
A每个脉冲信号使伺服电忄膜专过的角度B每个脉冲信号使传动丝杠传过的角度C数控装置输出脉冲数量D每个脉冲信号使机床移动部件的位移量(正确答案)9.()是指数控机床工作台等移动部件的实际运动位置与指令位置的一直程度。
A定位精度(正确答案)B重复定位精度c形状精度D位置精度10.下列叙述正确的是()。
A分辨率是可以消除的最小间隙B分辨率是可以检测的最小位移量(正确答案)C分辨率对零件尺寸没有影响D分辨率可以消除11.Mc是指()的缩写。
A自动化工厂B计算机数控系统C柔性制造系统D数控加工中心(正确答案)12.采用()的位置伺服系统只接收数控系统发出的指令信号，而无反馈信号。
A闭环控制B半闭环控制C开环控制(正确答案)D与控制形式无关13.闭环控制系统的位置检测装置安装装在()。
A传动丝杠上B伺服电机轴端C机床移动部件上(正确答案)D数控装置14.按数控系统的控制方式分类，数控机床分为：开环控制数控机床、()、闭环控制数控机床。
A点位控制数控机床B点位直线控制数控机床C半闭环控制数控机床(正确答案)D轮廓控制数控机床C系统的核心是()。
机床数控技术及应用试卷及答案
学期：08年春季学期考试科目：机床数控技术及应用考试形式：闭（A）题号一二三四五总分得分一、填空题（共20分，每空1分）1．数控机床主要由机床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。
1.矢量变换控制法的应用使交流电动机变频调速后的机械特性和动态性能足以和直流电机相媲美。
2.PLC具有响应快、性能可靠、易于使用、编程和修改程序并可直接控制机床电气等特点，现已广泛用于数控机床的辅助控制装置。
3．数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等几种。
按控制方式又可分为开环、闭环和半闭环控制等。
4.一般数控加工的程序的编制分为三个阶段完成，即工艺处理、数学处理和程序调试。
4．编程时的数值计算，主要是计算零件的节点和基点的坐标。
直线段和圆弧段的交点和切点是基点，逼近直线段和圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是节点。
5.位置检测元件可分为两类，常见的光栅尺和直线感应同步器属于直接测量元件，光电编码器和旋转变压器属于间接测量元件。
6.数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，又称主轴定位功能。
它是自动换刀所必须的功能。
可分为机械准停和电气准停。
6.进给伺服系统实际上是一种高精度的位置跟踪与定位系统。
7.数控机床上导轨形式主要有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
8．数控机床是按数字信号形式控制的，每一脉冲使机床移动部件产生的位移称为脉冲当量。
8.位置检测系统所能测量到的最小位移量称为分辨率。
二、选择题（共30分，每小题2分）1．对刀操作是用来确定（B）原点在机床坐标系中的位置的。
A、机床坐标B、工件坐标C、编程坐标D、相对坐标1．数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，总是采用（B）的原则来编写程序的。
A刀具固定不动、工件移动B工件固定不动、刀具移动C根据机床实际移动情况决定D.A或B2.“CNC”的含义是（B）。
A．数字控制B.计算机数字控制C.网络控制2.用于控制主轴的启停、换向、切削液启停、刀库选换刀、液压夹紧和松开等的接口是（B）。
丝杠螺母传动机构[方案]
![丝杠螺母传动机构[方案]](https://img.taocdn.com/s3/m/f2def0cd29ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2a23.png)
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。
它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。
有以传递能量为主的(如螺旋压力机、千斤顶等)；也有以传递运动为主的如机床工作台的进给丝杠)；还有调整零件之问相对位置的螺旋传动机构等。
丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。
滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30％～40％)。
滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂、制造成本高，不能自锁，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92％～98％)，精度高，系统刚度好，运动具有可逆性，使用寿命长，因此在机电一体化系统中得到大量广泛应用。
本节主要介绍滚珠丝杠螺母机构。
1．工作原理如图2—1所示，丝杠4和螺母1的螺纹滚道间置有滚珠2，当丝杠或螺母转动时，滚珠2沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动时产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置3，如图2一la所示的反向器和图2—1b所示的挡珠器，它们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。
2．传动形式根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，其基本传动形式有如图2—2所示的四种类型。
(1)螺母固定、丝杠转动并移动如图2—2a所示，该传动形式因螺母本身起着支承作用，消除了丝杠轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度。
但其轴向尺寸不宜太长，否则刚性较差。
因此只适用于行程较小的场合。
(2)丝杠转动、螺母移动如图2-2b所示，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。
其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好。
适用于工作行程较大的场合。
(3)螺母转动、丝杠移动如图2_2c所示，该传动形式需要限制螺母移动和丝杠的转动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较少。
(4)丝杠固定、螺母转动并移动如图2—2d所示，该传动方式结构简单、紧凑，但在多数情况下使用极不方便，故很少应用。
此外，还有差动传动方式，其传动原理如图2_3所示。
滚珠丝杠副
滚珠丝杆副是在丝杠与螺母间以钢球为滚动体的螺旋传动元件。它可将旋转运动转变为直线运动，或者将直 线运动转变为旋转运动。因此滚珠丝杠副既是传动原件，也是直线运动与旋转运动相互转化元件。
①弯管式丝杠副与丝母之间设有滚珠转动沟道，滚珠对沟道产生轴向负载，滚珠在丝杠轴周围做滚动运动之 后，进入镶在丝母内部的弯管口内，并沿弯管再次向负载区循环，从而进行无限滚动运动。这种产品是滚珠丝杠 副中品种最丰富的普及型产品，可广泛用于各种用途。
②回球器式。
③端环境式 。
使用注意事项
滚珠丝杠副在使用时应注意以下事项：
1、滚动螺母应在有效行程内运动，必要时要在行程两端配置限位，以避免螺母越程脱离丝杠轴而使滚珠脱落。
2.、滚珠丝杠副由于传动效率高，不能自锁，在用于垂直方向传动时，如部件重量未加平衡，必须防止传动 停止或电机失电后，因部件自重而产生的逆传动，防逆传动方法可用涡轮螺杆传动，液压式电器制动器表面的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。 外循环滚珠丝杠螺母副按滚珠循环时的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽式。
端盖式，在螺母上加工一纵向孔，作为滚珠的回程通道，螺母两端的盖板上开有滚珠的回程口，滚珠由此进 入回程管，形成循环。插管式，它用弯管作为返回管道，这种结构工艺性好，但是由于管道突出螺母体外，径向 尺寸较大。螺旋槽式，它是在螺母外圆上铣出螺旋槽，槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切，形成返回通道，这 种结构比插管式结构径向尺寸小，但制造较复杂。外循环滚珠丝杠外循环结构和制造工艺简单，使用广泛。其缺 点是滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚道的平稳性。
国家开放大学电大专科《数控机床》简答题综合题题库及答案（试卷号2431）
国家开放大学电大专科《数控机床》简答题综合题题库及答案（试卷号2431）国家开放大学电大专科《数控机床》简答题综合题题库及答案（试卷号：2431）盗传必究一、简答题1．数控机床的刀库有哪些类型？答：(1)鼓轮式；(2)链式；(3)格子箱；(4)直线式。
（5分）2.数控机床进给传动系统中选用传动齿轮副的作用是什么？答：进给系统采用齿轮传动装置，是为了使丝杠、工作台的惯性在系统中占有较小比重；同时可使高转速低转矩的伺服驱动装置的输出变为低转速大扭矩，从而适应驱动执行元件的需要；另外，在开环系统中还可计算所需的脉冲当量。
（5分）3．球杆仪的作用是什么？简述其测量原理。
答：球杆仪的作用：机床精度综合检测分析的标准设备。
（5分）球杆仪的测试原理为：利用机床的两轴联动做圆弧插补，通过分析圆弧的半径变化和弧线的轨迹特征来判断机床的误差元素。
（5分）4．简述数控机床的基本使用条件。
答：数控机床的基本使用条件：(1)保证一定的环境温度和湿度；(2)地基牢靠，有隔震措施；(3)工作地点允许的海拔高度为1000m;(4)稳定的供电电源，有抗干扰措施；(5)保护接地。
(10分)5．简述数控机床的基本组成部分。
答：控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各类辅助装置组成。
（5分）6．简述全功能型数控车床的特点。
答：特点：控制系统是标准型的，带有高分辨率的CRT显示器以及各种显示、图形仿零点、刀具补偿等功能，而且还有通信或网络接口。
全功能型数控车床采用闭环或半闭环控制的伺服系统，可以进行多个坐标轴的控制，具有高刚度、高精度和高效率等特点。
（5分）7．简述滚珠丝杠螺母副传动的工作原理。
答：工作原理：在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺旋滚道。
螺母上有滚珠回路管道，将几圈螺旋滚道的两端连接起来构成封闭的循环滚道，并在滚道内装满滚珠。
当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动。
因而迫使螺母（或丝杠）轴向移动。
滚珠丝杠副常见故障的分析与排除
滚珠丝杠副常见故障的分析与排除1.滚珠丝杠副常见故障对数控机床进给运动的影响（1）过载问题滚珠丝杠副进给传动的润滑状态不良、轴向预加载荷太大、丝杠与导轨不平行、螺母轴线与导轨不平行、丝杠弯曲变形时，都会引起过载报警。
一般会在CRT上显示伺服电动机过载、过热或过流的报警，或在电柜的进给驱动单元上，用指示灯或数码管提示驱动单元过载、过流信息。
（2）窜动问题窜动问题是滚珠丝杠副进给传动的润滑状态不良、丝杠支承轴承的压盖压合情况不好、滚珠丝杠副滚珠有破损、丝杠支承轴承可能破裂、轴向预加载荷太小，使进给传动链的传动间隙过大，引起丝杠传动时的轴向窜动。
（3）爬行问题爬行问题一般发生在启动加速段或低速进给时，多因进给传动链的润滑状态不良、外加负载过大等因素所致。
尤其要注意的是，伺服电动机和滚珠丝杠连接用的联轴器，如连接松动或联轴器本身缺陷，如裂纹等，会造成滚珠丝杠转动和伺服电动机的转动不同步，从而使进给运动忽快忽慢，产生爬行现象。
.2.滚珠丝杠副常见故障的分析与维修思路滚珠丝杠副常见故障引起数控机床产生进给运动误差，进给运动误差表现在由滚珠丝杠副的工作状况上，反映为噪声过大、运动不灵活。
下面就这两种故障现象进行简要分析。
（1）故障现象1——滚珠丝杠副噪声过大（见表3-1）表3-1 滚珠丝杠副噪声过大（2）故障现象2——滚珠丝杠运动不灵活（见表3-2）表3-2 滚珠丝杠运动不灵活3.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。
数控机床复习题
数控机床复习题一、单项选择题1．CNC的中文含义是（）A.数字控制B.数控机床C.计算机数字控制D.计算机控制系统2．数控机床采用闭环控制系统后，可以大大提高数控机床的（）A.位置精度B.主轴回转精度C.整体刚度D.进给速度3．逐点比较法插补第一象限的直线，计算得到的偏差函数F>0，则下一步的进给方向是（）A.+XB.-XC.+YD.-Y4．数控系统在一条已知起点和终点的曲线上进行“数据点的密化”的工作称为（）A.速度均化B.加减速控制C.刀具补偿D.插补运算5．在加工中心上，为了能够实现自动更换刀具，必须设有（）A.主轴准停装置B.换刀机械手C.主轴制动装置D.链式刀库6．经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用（）A.交流异步电动机B.步进电动机C.交流伺服电动机D.直流伺服电动机7．一台三相反应式步进电动机，转子齿数Z=80，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为（）A.0.75°B.1.5°C.3°D.6°8．一经济型数控铣床，当步进电机的工作频率f=5000Hz时，工作台的移动速度为3m／min，则脉冲当量δ为（）A.0.001mmB.0.005mmC.0.01mmD.0.05mm9．在CNC与速度控制单元的联系信号中，速度控制命令V CDM的传输方向是（）A.在CNC与速度控制单元之间双向传递B.由速度控制单元传递到CNCC.由CNC传递到速度控制单元D.由反馈检测元件传递到CNC10．闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于（）A.采用的伺服电动机不同B.采用的传感器不同C.伺服电动机安装位置不同D.传感器安装位置不同11．位置控制器输出的是数字量，要去控制调速单元，必须经过（）A.F／V变换B.V／F变换C.D／A变换D.A／D变换12．感应同步器采用鉴幅型工作时，滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别是（）A.Umsinωt和UmcosωtB.U1sinωt和U2sinωt（U1≠U2）C.U1sinωt和U2cosωt（U1≠U2）D.Umsinω1t和Umcosω2t（ω1≠ω2）13．对刚度和精度要求高的数控机床，进给系统滚珠丝杠应采用（）A.两端固定B.两端简支C.一端固定，一端简支D.一端固定，一端自由14．为防止机床强电系统和其他外界干扰通过I／O干扰数控系统控制计算机的工作，控制计算机与I／O电路间设置有（）A.滤波电路B.防抖动电路C.光电隔离电路D.放大电路15．数控机床的伺服系统的开环增益为K，移动部件的速度为v，则跟随误差E可表示为（）A.E=KvB.E=1／（Kv）C.E=K／vD.E=v／K16．数控机床移动部件的位置偏差X反映了移动部件在该点的（）A.重复定位误差B.系统性误差C.运动误差D.随机性误差17．数控机床在某位置的定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律，其均方根误差反映了机床在该位置的（）A.重复定位精度B.反向差值C.系统性误差D.失动量18．采用经济型数控系统的机床不．具有的特点是( )A.采用步进电动机伺服系统B.CPU可采用单片机C.只配备必要的数控功能D.必须采用闭环控制系统19．根据控制运动方式的不同，机床数控系统可分为( )A.开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统B.点位控制系统和连续控制系统C.多功能数控系统和经济型数控系统D.NC系统和CNC系统20．数控机床的优点是( )A.加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂型面、减少工装费用B.加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂型面、工时费用低C.加工精度高、专用于大批量生产、工人劳动强度低、可加工复杂型面、减少工装费用D.加工精度高、生产效率高、对操作人员的技术水平要求较高、可加工复杂型面、减少工装费用21．CNC系统一般可用几种方式得到工件加工程序，其中MDI是( )A.利用磁盘机读入程序B.从串行通信接口接收程序C.利用键盘以手动方式输入程序D.从网络通过Modem接收程序22．所谓联机诊断，是指数控计算机中的( )A.远程诊断能力B.自诊断能力C.脱机诊断能力D.通信诊断能力23．有四种CNC系统或者数控机床，根据MTBF指标，它们中可靠性最好的是( ) A.MTBF=1000h B.MTBF=2500hC.MTBF=5000hD.MTBF=70000h24．数控机床进给系统采用齿轮传动副时，应该有消隙措施，其消除的是( )A.齿轮轴向间隙B.齿顶间隙C.齿侧间隙D.齿根间隙25．某数控机床工作台采用滚珠导轨，其支承导轨长度L=500mm ，动导轨长度L d =200mm ，动导轨行程长度l=300mm ，若要求动导轨在全长上始终与滚动体相接触，则滚动体与保持架的长度L G 应为( )A.200mmB.250mmC.300mmD.350mm26．直线感应同步器类型有( )A.标准型、窄型、带型和长型B.非标准型、窄型、带型和三重型C.非标准型、窄型、带型和宽型D.标准型、窄型、带型和三重型27．旋转变压器的结构特点是( )A.很复杂B.复杂C.较复杂D.简单28．用光栅传感器测直线位移时，为了辨别移动方向，在莫尔条纹间距B 内，相距4B 设置两个光电元件，两光电元件输出电压信号的相位差是( )A.30°B.60°C.90°D.180°29．绝对式脉冲发生器的单个码盘上有8条码道，则其分辨率约为( )A.1.10°B.1.21°C.1.30°D.180°30．永磁同步电动机转子位置检测多用( )A.光电式转子位置检测器B.磁电式转子位置检测器C.绝对式脉冲编码器D.相对式脉冲编码器31．反应式步进电动机与混合式步进电动机相比，其优点是( )A.转矩体积比大B.停电后有自锁能力C.步距角容易做得比较小D.转子惯量低，可更快加减速32．气隙磁场按正弦波分布的电动机是( )A.无刷直流电动机B.永磁宽调速直流电动机C.永磁同步电动机D.直流主轴电动机33．一台三相反应式步进电动机，其转子有40个齿；采用单、双六拍通电方式。
数控机床滚珠丝杠螺母传动副间隙测量调整
数控机床滚珠丝杠螺母传动副间隙的测量与调整摘要：滚珠丝杠螺母传动副在数控机床上的运用十分普遍，主要用于机床主轴的传动，将来自电机的旋转运动转化为执行部件的直线运动。
为了提高进给运动的位移精度，减少传动误差，除了要保证各个传动部件的制造精度、装配精度，还要在数控机床的传动系统中采用各种间隙消除机构，采用合理的预紧措施来消除传动间隙。
本文主要介绍滚珠丝杠螺母传动副间隙的测量与调整。
间隙的测量采用三点测量法，间隙的消除采用双螺母式滚珠丝杠间隙调整机构，对于间隙的测量方法、调整方法，都极尽从理论上分析他们的原理和特点。
关键词滚珠丝杠螺母传动副间隙测量调整润滑中图分类号：文献标识码：a 文章编号：1674-098x(2011)12(c)-0000-001 滚珠丝杠螺母传动副间隙的测量数控机床加工过程中，会有丝杠轴向串动现象，串动量记为δ，这种串动是由多种间隙共同产生的，称为广义的滚珠丝杠螺母传动副间隙，它主要包括三个方面的间隙：1、滚珠、丝杠、螺母三者之间的间隙（狭义的滚珠丝杠螺母传动副间隙，也称为反向间隙），此为常见的主要间隙，以下记为δ1。
2、丝杠与轴承内圈之间的间隙，轴承本身内、外圈之间的间隙、轴承外圈与轴承座之间的间隙，记为δ2。
3、轴承座的弹性变形及松动δ 3。
针对上面提到的三种间隙，在进行测量时，选择三个不同的测量位置同时进行测量，将测量出的数值进行比较计算，得出所需要的间隙数值，这种方法称为三点测量法。
如图1、图2所示。
图1主要表示千分表的测量位置，图2主要表示间隙的位置。
1、工作台滑板2、床身导轨3、床身4、滚珠丝杠 5丝杠轴承座 6、垫铁1、工作台滑板2、丝杠轴承座3、轴承4、测量钢球5、滚珠丝杠6、丝杠螺母具体测量步骤如下：（一）丝杠轴向串动量δ、丝杠轴承座的松动或弹性变量δ3的测量1、将数控机床传动系统的伺服电机脱开，露出丝杠，在丝杠端面的中心孔装一个10mm直径的钢球，将磁力千分表a测量在钢球上，将千分表b测量在丝杠轴承座上，千分表c测量在滑板侧面。
数控车床滚珠丝杠螺母副的诊断与维修两例
数控车床滚珠丝杠螺母副的诊断与维修两例滚珠丝杠螺母副是直线运动与回转运动能相互转换的新型传动装置，其结构原理是在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺母滚道。
螺母上有滚珠回路管道，将几圈螺母滚道的两端连接起来，构成封闭的循环滚道，并在滚道内装满滚珠。
当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动，从而迫使螺母轴向移动。
珠丝杠螺母副具有传动效率高、摩擦损失小、运动平稳、传动精度高以及给予适当预紧，可消除丝杠和螺母间隙、反向时无空行程、定位精度高、使用寿命长等特点。
因此，被广泛用于数控机床等高精度设备的进给传动链中。
滚珠丝杠螺母副常见故障表现有以下几种现象：故障现象一：加工零件粗糙度值过高。
造成此类故障首先考虑是否是由于导轨的润滑油不足，致使溜板爬行造成的；其次是滚珠丝杠螺母有局部磨损或损坏造成运动不平稳。
故障现象二：反向误差大，加工精度不稳定。
这类故障往往是由于丝杠联轴器松动、丝杠滑板配合过松及润滑油不足造成的。
故障现象三：滚珠丝杠在运转中扭矩过大。
这类故障主要是由滑板配合过紧或磨损、滚珠丝杠反向器损坏、丝杠卡死及润滑油不足造成的。
故障现象四：滚珠丝杠螺母副噪声。
噪声主要走来源于滚珠丝杠轴承压盖压合不良、丝杠与滑板配合过松、电动机与丝杠联轴器松动、滚珠破损。
笔者根据下列两例典型的故障，简要分析故障产生的原因及解决方法。
典例一：一台型号为cjk6140h数控车床加工过程中发现z轴反向误差大，加工精度不稳定。
同时，快速移动z轴时，伴随的有噪声。
通过对z轴重复定位精度检测发现z轴误差在0.26mm左右。
故障分析与解决：作为维修人员，首先想到的是这台数控车床已经使用五年左右，可能是丝杠轴滑板配合压板及楔铁长期磨损造成配合间隙过大引起的。
笔者重新调整或研磨大滑板前后压板并对中滑板楔铁适当预紧，并用0.03mm塞尺进行检测。
笔者重新开机试机后发现问题依然存在。
笔者此时可以确认是滚珠丝杠螺母副和联轴器的问题。
滚珠丝杆副的基础知识
滚珠丝杠副基础知识1.什么是滚珠丝杠副？滚珠丝杠副是由丝杠，螺母，滚珠组成的机械元件。
其作用是将旋转运动转变为直线运动，或逆向由直线运动变为旋转运动。
丝杠、螺母之间用滚珠做滚动体。
2.滚珠丝杠副有哪些特点？（1）传动效率高。
(达85%—98%)。
（2）灵敏度高。
（无颤动、无爬行，同步性好）。
（3）定位精度高。
(可以实现无间隙传动，刚度强，温升小)。
（4）使用寿命长。
（是普通滑动丝杠的4倍以上，磨损小，精度保持期长）。
（5）使用、润滑和维修方便、可靠。
（6）可逆向传动，不自锁。
（在垂直使用或需急停时，应附加自锁或制动装置）3.螺纹滚道的单圆弧、双圆弧各有何特点？单圆弧的优点是无偏心，工艺上易获得，缺点是用于“T类”丝杠时轴向间隙大，运动滞后，若减小间隙，滚珠接触点低，受力差，加工时磨出“油槽”，测不准节圆（滚珠或测棒与滚道圆弧不相切）。
双圆弧避免了上述缺点，但工艺上难获得。
4.双圆弧滚道有什么特点？主要是为了便于测准节圆。
5.滚道底部的小圆弧起什么作用？此小圆弧熟称“油槽”，使用中可存油及容异物，加工中起工艺作用。
减少磨削径向力。
6.什么是内循环、外循环滚珠丝杠副？它们是如何分类的？一般定义为：滚珠在循环中始终不脱离丝杠表面的为内循环，反之为外循环。
内循环有浮动（F）与固定（G）之分，外循环有螺旋槽（L）、插管（C）和端盖（DG）之分，其中插管式又有埋入式（CM）和凸出式（CT）之别。
相对来说，内循环滚珠丝杠副的螺母安装直径可以更紧凑，因此应用也最广泛。
7.浮动内循环返向器有何特点？优点是：（1）流球通道为立体相切对称变曲率腔，技术含量高；（2）圆形孔工艺性好，螺母轴向距离小，外径尺寸紧凑；（3）凸筋既定位，又铲球，起双重作用；（4）型腔为半开空间隧道，流球顺畅，与丝杠外径不摩擦；（5）塑料制成，成本低，吸收振动，噪音小；（6）可在上下及圆周方向上微量浮动，经跑合后自动趋向最佳位置；（7）有效保护丝杠主体（滚珠脱落故障时，仅返向器损坏）；（8）直径适用范围广，还可用于双线（双头）螺纹；缺点是：（1）不耐高温（适用范围±60℃）；（2）丝杠滚道必须一端开通才可以装配。
数控技术的考题
1、CNC是指的缩写2、数控机床有不同的运动方式,需要考虑工件和刀具相对运动关系及坐标方向,采用工件固定不动,刀具移动方式的原则编写程序;3、若程序中主轴转速为S1000,当主轴转速开关打在80时,主轴实际转速为8004、数控机床开机时,一般要进行回参考点操作,其目的是建立机床坐标系;5、车削中心与数控车床的主要区别是;6、数控机床加工轮廓时,一般最好沿着轮廓切向进刀;7、主轴表面恒线速度控制指令为;8、FANUC0i数控车床的平行轮廓粗车循环指令是;9、数控车床X轴对刀时, 若工件直径车一刀后,测得直径为20.030mm ,应通过面板输入X值为;10、机床“快动”方式下,机床移动速度由机床系统内定确定;11、数控车床中,目前数控装置的脉冲当量,一般为 ;12、基于教材JB3298—83标准,某数控加工程序为N010 G92 X100 Z195N020 G90G00 X15 Z150……N100 M02该程序中,最后一个程序段的含义是13、编程人员在编程时使用的,并由编程人员在工件上指定某一固定点为坐标原点所建立的坐标系称为14、CNC系统的CMOS RAM常配备有高性能电池,其作用是系统掉电时,保护RAM中的信息不丢失15、下列各项中,不．属于数控机床工艺特点的是操作人员劳动强度大16、滚珠丝杠螺母副预紧的主要目的是消除轴向间隙和提高传动刚度17、工艺基准除了测量基准、装配基准以外,还包括定位基准;18、螺纹加工中加工精度主要由机床精度保证的几何参数为导程;19、车削右旋螺纹时主轴正转,车刀由右向左进给,车削左旋螺纹时应该使主轴正转,车刀由左向右进给;20、以下各项中,属于滚珠丝杠螺母副缺点的是结构复杂,制造成本高21、如图所示,已知内径百分表校正尺寸为,则孔的实际尺寸的正确的读数是;22、以下指令,在使用时应按下面板“暂停”开关,才能实现程序暂停;23、数控机床开环控制系统的伺服电动机多采用功率步进电机24、用于反镗孔的指令是25、机床照明灯应选V供电;26、FANUC 加工中心系统中,用于深孔加工的代码是;27、闭环数控机床的定位精度主要取决于位置检测系统的精度28、G71 U△dReG71 ＰnsＱnfＵ△uＷ△wFfSsTt中的e表示;29、G73 Ｕ△iＷ△kRdG73 ＰnsＱnfＵ△uＷ△wＤ△ＤFfSsTt中的d表示;30、FMC的中文含义是柔性制造单元31、基于教材ISO标准,某数控加工程序为设定刀具起点在编程坐标系的位置N010 G92 X100 Z195N020 G90 X15 Z150……N100 M02该程序中,第一个程序段的含义是：32、加工中心控制系统属于轮廓控制系统;33、CAM是指计算机辅助制造34、闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于传感器安装位置不同35、数控机床采用闭环控制系统后,可以大大提高数控机床的位置精度36、数控机床加工程序中,表示可选程序停止的指令代码是M0137、某加工程序的一个程序段为N003 G90 G19 G94 G02 I30.0 F200 LF该段程序的错误在于不应该用G1938、主轴旋转方向是无法用准备功能字G来规定或指定的;39、根据控制运动方式的不同,机床数控系统可分为点位控制系统和连续控制系统40、确定数控机床坐标系时,首先要确定的坐标轴是41、数控机床的优点是加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂型面、减少工装费用42、在精密数控机床中,一般要求反馈检测的最小位移是小于0.0001mm43、CNC系统一般可用几种方式得到工件加工程序,其中MDI是利用键盘以手动方式输入程序44、经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用45、在加工中心上,为了能够实现自动更换刀具,必须设有主轴准停装置46、CNC系统中的PLC是可编程序逻辑控制器;47、数控车床中的G41／G42是对进行补偿;48、对步进电机驱动系统,输入一个脉冲后,通过机床传动部件使工作台相应地移动一个脉冲当量49、在FANUC系统程序加工完成后,程序复位,光标能自动回到起始位置的指令是;50、数控系统中G54与下列哪一个G代码的用途相同G56 ;51、下列指令中属于单一形状固定循环指令的是G9252、程序编制中首件试切的作用是检验程序单及控制介质的正确性,综合检验所加工的零件是否符合图样要求;53、CNC系统的CMOSRAM常配备有高能电池,其作用是系统掉电时,保护RAM中的信息不丢失54、准备功能字G90表示固定循环55、在数控机床上加工零件时, 工序十分集中,往往在一次装夹中就能完成全部工序;56、指令Ｇ０２ＸＹＲ不能用于加工;57、在数控编程时,使用刀具偏置指令后,就可以按工件的轮廓尺寸进行编程,而不需按刀具的中心线运动轨迹来编程;58、下列指令中属于复合形状固定循环指令的是G7159、车削加工中心上,主轴除旋转作为车削主运动外,还要对主轴的旋转进行伺服控制,这个坐标轴称为C轴;60、数控机床加工过程中,“恒线速切削控制”的目的是保持切削速度的恒定。
滚珠丝杠螺母副构简图
滚珠丝杠螺母副构简图————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：滚珠丝杠螺母副结构图及其工作原理本次观察了实训车间的数控车床、数控铣床、加工中心，作为它们进给伺服系统机械传动结构中的滚珠丝杠螺母副的结构都是一样的。
滚珠丝杠螺母副的结构原理图·组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道（回珠器）、螺母座等组成。
·工作原理：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。
而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管作周而复始的循环运动。
回珠管两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。
特点：·传动效率高：机械效率可高达92%~98%。
·摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副的滑动。
·轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统的刚性。
经预紧后可消除间隙。
·使用寿命长、制造成本高：主要采用优质合金材料，表面经热处理后获得高的硬度。
滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的成为外循环（如图b），始终与丝杠保持接触的成为内循环（如图a）。
(a) 内循环（b）外循环(1)外循环外循环是常用的一种外循环方式。
这种结构是在螺母体上轴向相隔数个半导程处钻两个孔与螺旋槽相切，作为滚珠的进口与出口。
再在螺母的外表面上铣出回珠槽并沟通两孔。
另外，在螺母内进出口处各装一挡珠器，并在螺母外表面装一套筒，这样构成封闭的循环滚道。
外循环结构制造工艺简单，使用较广泛。
其缺点是滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚动的平稳性，甚至发生卡珠现象，噪声也较大。
(2)内循环内循环均采用反向器实现滚珠循环，数控机床反向器有两种型式。
圆柱凸键反向器，反向器的圆柱部分嵌入螺母内，端部开有反向槽。
反向槽靠圆柱外圆面及其上端的凸键定位，以保证对准螺纹滚道方问。
2024年《滚珠丝杠螺母副结构原理》测试题及答案
2024年《滚珠丝杠螺母副结构原理》测试题及答案1．滚珠丝杠螺母副的组成部分有（）。
A.丝杠、滚珠和螺母。
(正确答案)B.还有密封圈、回珠器、注油孔等附属部分。
(正确答案)2．丝杠螺母副描述正确的有（）。
A.丝杠螺母副主要分为滑动丝杠螺母副和滚珠丝杠螺母副。
(正确答案)B.滑动丝杠螺母副的螺杆和螺母之间是通过直接接触来传递力和运动的，主要传动方式是滑动摩擦。
其摩擦阻力大，传动效率低（30%~40%）。
(正确答案)C.滑动丝杠螺母副，其牙型多为梯形，结构简单，具有自锁功能。
(正确答案)D.滚珠丝杠螺母副通过螺杆上的螺纹和与之配套的滚柱、滚珠等来运动，主要传动方式是滚动摩擦。
摩擦阻力小，传动效率高（92%~98%）。
(正确答案)3．滚珠丝杠螺母副应用领域有（）。
A.机床，如：高速加工中心、钻床、铣床、数控车床等。
(正确答案)B.工业机器人。
(正确答案)C.汽车工业化生产线。
(正确答案)D.航空航天工业。
(正确答案)4．滚珠丝杠螺母副的动作原理（）。
A.滚珠分布在螺母的回珠槽中，在丝杆的螺纹上滚动，产生阻尼力和轴向推力，从而推动螺母运动。
(正确答案)B.当丝杆旋转时，滚珠将被推向螺纹的另一侧的回珠槽中，实现旋转运动转化为线性运动，并沿整个螺母的长度推动，从而实现定位和运动控制。
(正确答案)5．滚珠丝杠螺母副的重要参数描述正确的有（）。
A.公称直径do，直径大，承载能力也大。
(正确答案)B.基本导程Ph, 导程小→精度高→承载能力小；行程λ。
(正确答案)C.滚珠直径Dw, 滚珠直径大，则承载能力也大。
(正确答案)D.滚珠个数N, 一般取：N<150; 滚珠的工作圈（或列）数 j一般取j=2.5~3.5。
(正确答案)6．关于滚珠丝杠螺母副的类型选用方法合理的是（）。
A.长行程的场合，选用外滚珠式螺母副（外循环）；小行程的场合选用内滚珠式螺母副（内循环）。
(正确答案)B.长行程的场合，选用内滚珠式螺母副（内循环）；小行程的场合选用外滚珠式螺母副（外循环）。
滚珠丝杠螺母副缺点
（2）提高抗振性的措施
高速转动零部件的动态不平衡力与切削产生的振 动，是引起机床振动的主要原因。提高数控机床抗振性 的主要措施有：
措施1 采用封砂床身结构
在铸件中不清除砂心，在焊接 件中灌注混凝土或砂增加摩擦 阻力，提高抗振性。
措施2 采用混凝土、树脂混凝土或人造花岗岩作支承件的材料 天然大理石床身
2.2 主轴部件的结构
常用卡盘结构
数控车床工件夹 紧装置可采用三爪 自定心卡盘、四爪 单动卡盘或弹簧夹 头等。为了减少数 控车床装夹工件的 辅助时间，广泛采 用液压或气压动力 自定心卡盘。
2.2 主轴部件的结构
主轴准停装置
主轴准停功能又称主轴定向功能（Spindle Specified Position Stop），即当 主轴停止时，控制其停于固定的位置，这是自动换刀所必须的功能。在自动 换刀的数控镗铣加工中心上，切削转矩通常是通过刀杆的端面键来传递的。 这就要求主轴具有准确定位于圆周上特定角度的功能，当加工阶梯孔或精 镗孔后退刀时，为防止刀具与小阶梯孔碰撞或拉毛已精加工的孔表面，必须 先让刀，后再退刀，而要让刀，刀具必须具有准确功能。
措施1 支承件截面形状尽量选用抗弯的方截面和抗扭 的圆截面或采用封闭型床身
封闭整体箱形结构
（2）提高刚度的措施
措施2 合理布置支承件隔板的筋条
隔板的作用是将作用于支承板的局部载荷传递给其它 壁板,从而使整个支承件承受载荷,提高支承件的自身刚度
“T”形隔板连接，主 要提高水平面抗弯刚 度，对提高垂直面抗 弯刚度和抗扭刚度不 显著，多用在刚度要 求不高的床身上
第一节 概述
1.1 数控机床的本体： 1.机床基础件，床身，底座，立柱，
滑座，工作台等。支承作用。 2.主传动系统，实现主运动。 3.进给系统，实现进给运动。 4.实现某些部件动作和某些辅助功
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通过皮带传动的主传动 这种方式主要应用在转速较高、变速范围不大的小型数
控机床上，电动机本身的调整就能满足要求，不用 齿轮变速，可避免齿轮传动时引起振动和噪声的缺 点，但它只适用于低扭矩特性要求。常用的有同步 齿形带、多楔带、V带、平带、V形带
电机直接驱动 精密联轴器连接：结构紧凑、传动效率高，但主轴
主轴转速更高、变速范围更宽、消耗功率更大 主运动的参数： 运动参数：是指主轴转速和变速范围。 动力参数：是指主运动的功率。 主轴转速和调速速范围 主轴转速（r/min） 主轴最低转速（r/min） 主轴最高转速（r/min） 调速范围：数控机床的调速范围宽，一般Rn>100，
有时甚至Rn>1000
数控机床主运动的特点
措施3 增加导轨与支承件的连接部分的刚度
连接刚度:支承件在连接处抵抗变形的能力,称为支承件的连 接刚度.
（2）提高刚度的措施 措施4 增加机床各部件的接触刚度和承载能力
采用刮研的方法增加单位面积上的接触点 在结合面之间施加足够大的预加载荷,增加接触面积
（2）提高刚度的措施 ② 合理的结构布局
1、较高的机床静、动刚度及良好的抗振性
刚度:是指支承件在恒定载荷或交变载荷作用下抵抗变形的能力 (静刚度) (动刚度)
（1）提高刚度的原因
① 在重载荷的作用下，机床的各部件、构件会受力变形， 引起刀具和工件的相对位置的变化
② 机床刚度差—影响机床抗振性
（2）提高刚度的措施 ① 合理选择支承件的结构形式
的转速和扭矩与电机完全一致，低速性能的改善 是其广泛应用的关键。
内装电机主轴 主轴部件结构紧凑、重量轻、惯量小，振动噪声小、
（2）提高刚度的措施 ③合理选用构件的材料
床身、立柱等支承件采用钢板或型钢焊接
——增加刚度、减轻重量、提高抗振性 铸件: 容易获得复杂结构的支承件,铸铁的内摩擦力大,阻尼
系数大,振动的衰减性能好,成本低.铸件的周期较长, 需做木型模,易产生缩孔、气泡等缺陷
焊接件:钢材的强度比铸铁高，质量可比铸件减轻20%-50%， 不需要木模和浇注，生产周期短，不易出现废品
第一节 概述
1.1 数控机床的本体： 1.机床基础件，床身，底座，立柱，
滑座，工作台等。支承作用。 2.主传动系统，实现主运动。 3.进给系统，实现进给运动。 4.实现某些部件动作和某些辅助功
能的装置，液压，气动，润滑， 冷却，防护，排屑。 5.实现工件回转、分度定位的装置 和附件，回转工作台。 6.刀库、刀架和自动换刀装置 （ATC） 7.托盘交换装置(APC)
（2）提高抗振性的措施
高速转动零部件的动态不平衡力与切削产生的振 动，是引起机床振动的主要原因。提高数控机床抗振性 的主要措施有：
措施1 采用封砂床身结构
在铸件中不清除砂心，在焊接 件中灌注混凝土或砂增加摩擦 阻力，提高抗振性。
措施2 采用混凝土、树脂混凝土或人造花岗岩作支承件的材料 天然大理石床身
倾斜床身
④进行热变形补偿
采用热对称结构及热平衡措施，使机床主轴的热变形发生在刀具切入的垂直方向上。
这样，刀尖沿工件切向的偏移对工件径向尺寸的变化影响极小。这就可以使主 轴热变形对加工直径的影响降低到最小限度。
3、减少运动件间的摩擦和消除传动间隙
措施1 采用滚动导轨或静压导轨来减少摩擦副之间的摩擦 措施2 采用滚珠丝杠或无间隙齿轮传动—减小摩擦
（2）提高刚度的措施
“W”形隔板，能较大地提高水平面上的抗弯抗扭刚度， 对中心距超过1500mm的长床身，效果最为显著
（2）提高刚度的措施
“”形隔板，在垂直面和水平面上的抗弯刚度都 比较高，铸造性能好，在大中型车床上应用较多
（2）提高刚度的措施
斜向拉筋，床身刚度最高，排屑容易
（2）提高刚度的措施
4、提高机床寿命和精度保持性
措施1 采用耐磨性好的零部件 措施2 机床运动部件间具有良好的润滑
5、操作方便安全可靠
数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局，全封 闭或半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自 动化。
第二节 数控机床的主传动系统
2.1 主传动的基本要求和变速方式
数控机床主运动的特点
8.特殊功能装置，如刀具破损监测、 精度检测和监控装置等。
其中，1 — 4为基本件，5 — 8为可 选化
要求数控机床必须具有很高的 强度、刚度和抗振性
因此，数控机床的功能要求和设计要求与普通机床有较大的 差异。数控机床的结构设计要求可以归纳为如下几方面：
2、减少机床的热变形
引起机床热变形的主要原因是机床内部热源发热，摩 擦以及切削产生的发热。
减少热变形的措施：
① 减少发热—将热源从主机中分离出去
措施1 主运动采用直流或交流调速电动机进行无级调速 ——减少传动轴和传动齿轮数量 ——减少主传动箱内的发热量
措施2 采用低摩擦系数的导轨和轴承 ——采用滚动导轨、静压导轨或滚动轴承
② 控制温升
冷却风管
主轴
对机床热源进行强制冷却
③ 改善机床结构 措施1 采用对称原则设计数控机床结构
对称结构立柱
措施2 采用排屑系统
机床排屑系统
在切削过程中产生的热量,按照下述三个途径传出； 1 绝大多数热量由切屑带走,约占70%~80%； 2 刀具传出20%~15%； 3 周围介质（工件、空气等）传出10%~5%.
措施1 支承件截面形状尽量选用抗弯的方截面和抗扭 的圆截面或采用封闭型床身
封闭整体箱形结构
（2）提高刚度的措施
措施2 合理布置支承件隔板的筋条
隔板的作用是将作用于支承板的局部载荷传递给其它 壁板,从而使整个支承件承受载荷,提高支承件的自身刚度
“T”形隔板连接，主 要提高水平面抗弯刚 度，对提高垂直面抗 弯刚度和抗扭刚度不 显著，多用在刚度要 求不高的床身上
主运动的功率扭矩特性：
数控机床主运动的调速方法
带有变速齿轮的主传动
• 一般大、中型数控机床多采用这种方式。它通过几对齿轮降 速，扩大了输出扭矩，确保低速时的主轴输出扭矩特性的要 求。有一小部分小型数控机床也采用这种传动方式，以获得 强力切削时所需要的扭矩。
• 机械变速机构常采用滑移齿轮变速机构，它的位移大多数采 用液压拨叉和电磁离合器两种变速操纵方法。