滚珠丝杆副的装配调整PPT课件
精密部件的装配调试
滚珠丝杠副结构与原理一、滚珠丝杠副的特点滚珠丝杠副是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠副的特点如下：1、低能耗驱动力矩仅为滑动丝杠副的1/3，具有较高的运动效率，可以更加省电。
2、高精度滚珠丝杠副都是由高水平的机械设备连贯生产出来的，制作精度更高。
3、微进给滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动，所以启动力矩极小，不会出现滑动运动那样的爬行现象，能保证实现精确的微进给。
4、无侧隙、刚性高滚珠丝杠副可以加预压，由于预压力可使轴向间隙达到负值，进而得到较高的刚性。
5、高速进给滚珠丝杠副由于运动效率高、发热小，所以可实现高速进给(运动)。
滚珠丝杠为适应各种用途，提供了标准化种类繁多的产品。
滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。
预压方式有定位预压（双螺母方式、位预压方式）、定压预压。
可根据用途选择适当类型。
丝杠有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠（精度分为从C0-C7的6个等级）和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠（精度分为从C7-C10的3个等级）。
另外，为应付用户急需交货的情况，还有已对轴端部进行了加工的成品，可自由对轴端部进行追加工的半成品及冷轧滚珠丝杠。
作为滚珠丝杠的周边零配件，在使用上所必要的丝杠支撑单元、螺母支座、锁紧螺母等也已被标准化了，可供用户选择使用。
二、滚珠丝杠副的结构1、滚珠丝杠副的组成（如图3-1）图3-1 滚珠丝杠副结构图1—反向器；2—螺母；3—丝杠；4—滚珠2、滚珠的循环方式常用的滚珠循环方式有外循环（图3-2）和内循环两类（图3-3）。
图3-2 外循环示意图（a）螺旋槽式：1—套筒；2—螺母；3—滚珠；4—挡珠器；5—丝杠（b）插管式：1—弯管；2—压板；3—丝杠；4—滚珠；5—滚道图3-3 内循环示意图1-凸键；2、3-反向器3、滚珠丝间隙调整方式1）双螺母垫片调隙式结构，如图3-4图3-4 双螺母垫片调隙式结构2）双螺母螺纹调隙式结构，如图3-5。
(完整版)丝杠安装方式
图8-8 滚珠丝杠副的4种安装方式1-电动机2-弹性联轴器3-轴承4-滚珠丝杠5-滚珠丝杠螺母6-同步带轮7-弹性胀紧套8-锁紧螺钉滚珠丝杠副按预加负载形式分，可分为单螺母无预紧、单螺母变位导程预紧、单螺母加大钢球径向预紧、双螺母垫片预紧、双螺母差齿预紧、双螺母螺纹预紧。
数控机床上常用双螺母垫片式预紧，其预紧力一般为轴向载荷的1/3。
滚珠丝杠副与滑动丝杠螺母副比较有很多优点：传动效率高、灵敏度高、传动平稳：磨损小、寿命长；可消除轴向间隙，提高轴向刚度等。
滚珠丝杠螺母传动广泛应用于中小型数控机床的进给传动系统。
在重型数控机床的短行程(6m以下)进给系统中也常被采用。
1．滚珠丝杠副的安装数控机床的进给系统要获得较高的传动刚度，除了加强滚珠丝杠螺母本身的刚度之外，滚珠丝杠正确的安装及其支承的结构刚度也是不可忽视的因素。
螺母座及支承座都应具有足够的刚度和精度。
通常都适当加大和机床结合部件的接触面积，以提高螺母座的局部刚度和接触强度，新设计的机床在工艺条件允许时常常把螺母座或支承座与机床本体做成整体来增大刚度。
为了提高支承的轴向刚度，选择适当的滚动轴承也是十分重要的。
国内目前主要采用两种组合方式。
一种是把向心轴承和圆锥轴承组合使用，其结构虽简单，但轴向刚度不足。
另一种是把推力轴承或向心推力轴承和向心轴承组合使用，其轴向刚度有了提高，但增大了轴承的摩擦阻力和发热而且增加了轴承支架的结构尺寸。
近年来国内外的轴承生产厂家已生产出一种滚珠丝杠专用轴承，这是一种能够承受很大轴向力的特殊向心推力球轴承，与一般的向心推力球轴承相比，接触角增大到60º，增加了滚珠的数目并相应减小滚珠的直径。
这种新结构的轴承比一般轴承的轴向刚度提高了两倍以上，而且使用极为方便，产品成对出售，而且在出厂时已经选配好内外环的厚度，装配时只要用螺母和端盖将内环和外环压紧，就能获得出厂时已经调整好的预紧力。
滚珠丝杠副安装方式通常有以下几种：(1)双推一自由方式如图8-8a所示，丝杠一端固定，端自由。
项目3数控车床滚珠丝杠副设计
• 滚珠丝杠，滚珠丝杠的螺母带动滑块和工作台在导轨上运动，以完成 工作台在X, Y方向的直线运动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动 机等均已标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即 可。
项目三数控车床滚珠丝杠副设计
• 3. 1滚珠丝杠副 • 3. 2滚珠丝杠副间隙调整及安装 • 3. 3滚珠丝杠副设计案例导入 • 3. 4数控车床滚珠丝杠副设计
返回
3. 1滚珠丝杠副
• 常见的机械传动部件有螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、高速带传 动和各种非线性传动部件等。其中螺旋传动机构也称为丝杠螺母机构， 它主要是用于将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运 动的。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 结构简单、加工方便、成本低、传动效率低，而滚动丝杠结构复杂、 加工难、成本高、传动效率高(92%一98 % )。因此，后者在机电一 体化系统中得到广泛应用。
下一页 返回
3. 1滚珠丝杠副
• (2)丝杠传动、螺母移动，如图3一1 (b)所示。该传动形式需要限制螺 母的移动，故需要导向装置。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)螺母传动、丝杠移动，如图3一1 (c)所示。该传动形式需要限制螺 母传动和丝杠移动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较 少)。
上一页 下一页 返回
3. 1滚珠丝杠副
• 3.1.3滚珠丝杠副主要尺寸参数
• 滚珠丝杠副主要尺寸参数有:公称直径Do，丝杠小径d，，丝杠大径d， 螺母小径D1,螺母大径D，滚珠直径db，基本导程(或螺距)P，滚珠工 作圈数及滚珠数，具体如图3 -6所示。
滚珠丝杠副安装
achine Tools/Accessories/Fixture M机床/附件/工装滚珠丝杠副作为精密、高效的传动元件在精密机床、数控机床上得到广泛运用，在机械工业、交通运输业、航天航空、军工产品等各个领域运用非常普遍。
滚珠丝杠副仅用于承受轴向负荷。
径向力、倾覆力矩会使滚珠丝杠副产生附加表面接触应力等不良负荷，从而可能造成丝杠的永久性损坏。
因此，滚珠丝杠副的正确安装对滚珠丝杠的使用性能具有重要的决定作用。
1. 滚珠丝杠安装的基本要求（1）螺母座轴线与导轨正、侧面要保证平行，平行度取（0.02/1 000）mm，精度要求较高的场所可取（0.01/1 000）mm。
（2）滚珠丝杠的预拉伸量为热效应的伸长量，取（0.03～0.05）/1 000mm。
（3）滚珠丝杠只能承受径向力的作用，不能承受倾覆力矩的作用。
（4）滚珠丝杠两端的轴承座轴心线必须与螺江苏扬力数控机床有限公司 （扬州 225127） 栾伯才 孙 健 王志惠滚珠丝杠副的安装3. 靠模铣刀靠模铣刀如图3所示，齿数z=5，左旋。
切削部分及表面粗糙度值R a=0.8μm的靠模部分的材料采用W18Cr4V，热处理硬度63～66HRC。
柄部50钢，热处理硬度35～40HRC。
其加工示意图如图4所示。
图4 加工示意图1.靠模2.靠模铣刀3.工件4. 测量工具操作者在铣床加工完曲线槽后，取出靠模，用图5的成形量规检测，该成形量规分为通规和止规，操作者自检合格后即可卸下工件，再加工另一工件。
图5 成形量规5. 结语该铣床靠模结构简单，制造容易，应用方便快捷。
应用在生产中，保证了同一批工件的一致性，加工效率很高，适合工件的大批量生产。
（收稿日期：20120818）冷加工51achine Tools/Accessories/FixtureM机床/附件/工装母座轴线在同一条轴线上。
（5）滚珠丝杠必须保持彻底的清洁并用防锈油保护，不可使用尖锐物撞击螺纹表面，不可让切屑等杂物进入螺母内。
滚珠丝杠副支撑安装形式图
滚珠丝杠副作为关键的滚动传动元件，被广泛应用于各种需要定位或传动的机构中，对机构的性能举足轻重。
在实际应用中，滚珠丝杠副的安装方式的选择，同样会影响整个机构的工作效果，根据具体应用情况的不同，滚珠丝杠副的安装可以有多种不同的方式。
不同的安装方式（即支承形式）都有其各自的特点，选取时，既要考虑实际工作要求（定位精度、传动速度、扭矩和推力情况等），又要结合滚珠丝杠副型号规格的选择（涉及内容较多，详情请参阅本站滚珠丝杠副类别的相关内容），只有两者综合考虑合理搭配，才能实现最佳效果，发挥滚珠丝杠副的最大价值。
滚珠丝杠副的安装方式一般叫做滚珠丝杠副的支承形式，通常有两大类（丝杠旋转类和螺母旋转类）共五种典型的支承形式，支承形式不同，所容许的轴向载荷和容许的回转转速也有所不同，应根据工况适当选择。
具体如下，为便于评估，丝杠旋转类每种支承形式后面给出表征其稳定性的“稳定性系数K2”，K2越大表示该形式越稳定，螺母旋转类因受力模型不同，校验体系也不同，不能模型化比较。
一、丝杠旋转类1、“固定—固定”型：K2=4适用于高转速、高精度的场合。
该形式两端分别分别由一对轴承约束轴向和径向自由度，负荷由两组轴承副共同承担。
也可以使两端的轴承副承受反向预拉伸力，从而提高传动刚度。
在定位要求很高的场合，甚至可以根据受力情况和丝杠热变形趋势精确设定目标行程补偿量，进一步提高定位精度。
“固定—固定”型有时也被片面地叫做“双推－双推”，实际上由于径向力的存在几乎很少能用两个推力轴承作为固定端。
由于此形式结构较复杂，调整较难，因此一般仅在定位要求很高时采用。
2、“固定—游动”型：K2=2适用于中转速、高精度的场合。
该形式一端由一对轴承约束轴向和径向自由度，另一端由单个轴承约束径向自由度，负荷由一对轴承副承担，游动的单个轴承能防止悬臂挠度，并消化由热变形产生的应力。
丝杠ppt课件
国家 瑞士
品牌 Eichenberger艾肯伯格
GSA
上银HIWIN
台湾
ABBA 鼎耀AMT
韩国 中国
TBI 银泰PMI SBC太敬 优励聂夫（南京）科技有限
公司 南京工艺装备厂
陕西汉江机床 西安华欧 山东博特
北京机床研究所
Logo
行星滚柱丝 杠
行星滚柱， 德国合资
外循环 滚珠在循环过程结束后通过螺母外表面上的螺旋槽或插管返回丝杆螺母间重新进入循环。图示为常见的外循环 结构形式。在螺母外圆上装有螺旋形的插管口，其两端插入滚珠螺母工作始末两端孔中，以引导滚珠通过插管，形成 滚珠的多圈循环链。这种形式结构简单，工艺性好，承载能力较高，但径向尺寸较大。目前应用最为广泛，也可用于 重载传动系统中。
一般来说丝杠在使用时，1000mm长的丝杠在每上升1℃就有12μm的伸长量，因此即使滚珠丝杠的导程经过高精度的加工，也会 因温升而产生变形，使定位精度有所误差，除了选择正确的润滑剂及冷却方式外 还要增加预加载和和闭环系统
一. 基础简介
1.1. 滚珠丝杠——性能参数
临界转速也称危险转速——在高速情况下产生共振时所达到的极限转 速，此现象会造成产品质量下降，加工机床损坏。
滚珠丝杠螺母副结构图例 1-丝杠 2-滚道 3-螺母 4-滚珠
一. 基础简介 1.3. 制造工艺
滚珠丝杠有两种加工方式：精密磨削和冷轧。 • 磨削丝杠采用去除材料的方式加工，最后经过精密研磨而成。 • 冷轧丝杠由辊子挤压而成，不去除材料。 • 加工制造方式与丝母结构没有必然联系。
一. 基础简介 1.4. 结构类型
• 具有运动的可逆性 可以将旋转运动转换成直线运动，也可 将直线运动转换成旋转运动，即丝杆和螺母均可作主动件或 从动件。
精密机械滚珠丝杠结构PPT课件
26/04 .
4
3. 滚珠丝杠副结构
外循环
滚珠丝杠副结构特点：
●螺纹滚道型面的形状
内循环
●滚珠的循环方式
●轴向间隙和调整预紧机构
根据丝杠传动不同的使用条件，其结构特点 存在一定差异，设计与选用时应予以注意。
关键问题：滚道形状、滚珠循环方式、调整机构
26/05 .
5
（1）螺纹滚道法向截型 综合考虑精度、结构、工艺等问题，目前
公称直径d0 基本导程L0 接触角β
滚珠直径db 圆弧偏心距e
螺纹大径d 螺纹小径d1 压顶圆角r2
26/21 .
螺纹大径D 螺纹小径D1
21
6.滚珠丝杠副的选用
（1）按疲劳寿命
1）滚动丝杠副损坏过程
●滚珠与滚道型面间产生接触应力 ●应力状态为循环 ●循环应力将造成滚珠或滚道疲劳点蚀 ●缺陷扩大导致振动和噪音，直到失效
螺母 丝杠
滚珠
循环装置
滚动丝杠螺母内含 滚珠返回通道，保 持滚珠循环工作。
26/03 .
3
2. 滚珠丝杠机构的特点
除滑动丝杠传动的一般特点外，滚珠 丝杠副还具有如下特点：
（1）传动效率高（0.96），启动力矩小 （2）传动精度高（微米级） （3）具有传动的可逆性，不能自锁 （4）寿命长，维护简单 （5）制造工艺复杂，成本高
26/18 .
18
2）代号和标记方法
国家标准规定，滚珠螺旋副的代号和标记
方法如下：
例： C D M 50 10 □－3－P 3 精度等级 类型（P或T） 负荷钢珠圈数 旋向，右旋省略 公称导程 公称直径
结构特征
预紧方式 循环方式
26/19 .
19
5.滚珠丝杠副主要参数设计
滚珠丝杠的安装及空隙调节方法
滚珠丝杠的安装及空隙调节方法文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-【文章摘自：机械设备论坛】滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件，它是一种精密、高效率、高刚度、高寿命且节能省电的先进传动元件，可将电动机的旋转运动转化为工作台的直线运动,因此广泛应用在机械制造，特别是数控机床及加工中心上，为主机的高效高速化提供了良好的条件。
随着数控机床和加工中心工作精度要求的日益提高，滚珠丝杠副的高精度化成为发展的必然趋势，在主机上的安装精度也逐渐成为装配中的突出问题，为了达到机床坐标位置精度的要求，减少丝杠绕度，防止径向和偏置载荷，减少丝杠轴系各环节的升温与热变形，最大限度的减轻伺服电机的传动扭矩并提高机床连续工作的可靠性，就必须提高滚珠丝杠副在机床上的安装精度。
滚珠丝杠副常用的安装方式通常有以下几种：双推-自由方式；双推-支承方式；双推-双推方式。
大型卧式加工中心，是具有高性能、高刚性和高精度的机电一体化的高效加工设备，是加工各类高精度传动箱体零件及其他大型模具的理想加工设备。
它的三个坐标方向均采用伺服电机带动滚动丝杠传动，三个坐标方向，即X、Y、Z的工作行程较大。
由于滚珠丝杠副的结构特点，使主机上三个方向的滚珠丝杠副的安装变得特别关键。
按照传统的工艺方法，安装滚珠丝杠一直沿用芯棒和定位套将两端支承轴承座及中间丝母座连接在一起校正、用百分表将芯棒轴线与机床导轨找正平行并令芯棒传动自如轻快的方法。
这种安装方法在三个坐标方向行程较小的小型数控机床和加工中心上应用较方便。
由于芯棒与定位套、定位套与两端支承的轴承孔以及中间的丝母座孔存在着配合间隙，往往使安装后的支承轴承孔和丝母座孔的同轴度误差较大，造成丝杠绕度增大、径向偏置载荷增加、引起丝杠轴系各环节的温度升高、热变形变大和传动扭矩增大等一系列严重后果，导致伺服电机超载、过热，伺服系统报警，影响机床的正常运行。
变速箱任务三 滚珠丝杠的安装与调整
六、滚珠丝杠副的预压方式
（一）双螺母预压方式
以预压片尺寸调整预压方式
六、滚珠丝杠副的预压方式
（二）单螺母预压方式
预压方式Biblioteka 、任务实施一、丝杠直线度误差的检查与校直
将丝杠擦净，放在钳工的水平台上，通过光线透过间隙， 检查其母线与工作台面的缝隙是否均匀。转过90。继续进行检 查，不能出现弯曲现象，否则不能使用。一般来说，需要校直 酢丝杠，其弯曲度都不是很大，甚至用肉眼几乎看不出来。校 直时将丝杠的弯曲点置于两v形架的中间，然后在螺旋压力机 上，沿弯曲点和弯曲方向的反向施力F，就可使弯曲部分产生 塑性变形而达到校直的目的。
数量 1套 1把 1把
1套
1个 1把 1把 1套 1把
各1把
各1把 若干 若干 1根 1把 2个
备注
三、相关知识
一、滚珠丝杠螺母副简介
滚珠丝杠螺母传动机构，主要是将旋转运动变成直线运 动，同时进行能量和力的传递，或调整零件的相互位置。 其特点是：传动精度高、工作平稳、无噪声、易于自锁、 能传递较大的动在机械传动中应用广泛，如车床的纵、横 向进给机构，钳工的台虎钳等。
四、思考与练习
学习的重点是机械传动系统THMDZT-1机械装调设 备中滚珠丝杠副的拆装与调整，学习难点是如何正确掌 握和应用装调技术要点。学习中，学生要仔细听取指导 教师的讲解，练习中理论联系实际，认真体会每一个知 识和技能点，逐渐掌握滚珠丝杠副的拆装与调整操作技 能。
二、工作准备单
序号 1 2 3
4
5 6 7 8 9
10
11 12 13 14 15 16
名称 机械装调技术实训装置
普通游标卡尺 深度游标卡尺
杠杆式百分表
大磁表座 塞尺
数控车床结构图(PPT60页)
数控车床结构图(PPT60页)培训课件培训讲义培训pp t教程 管理课 件教程p pt
HEIDENHAIN增量式直线编码器
按ESC退出 数控车床结构图(PPT60页)培训课件培训讲义培训pp t教程 管理课 件教程p pt
简
图
按ESC退出
斜 齿 轮 垫 片 、 压 簧 调 整
按ESC退出
锥 齿 轮 弹 簧 调 整 法
按ESC退出
齿轮齿条啮合齿侧隙消除法结构简图
按ESC退出
滚 珠 丝 杠 结 构
按ESC退出
螺纹滚道的结构形式简图
按ESC退出
垫片调整式的滚珠丝杠螺母副
按ESC退出
螺 纹 调 整 式 的 滚 珠 丝 杠 螺 母 副
定、滑尺四角间隙差的测定
按ESC退出 数控车床结构图(PPT60页)培训课件培训讲义培训pp t教程 管理课 件教程p pt
数控车床结构图(PPT60页)培训课件培训讲义培训pp t教程 管理课 件教程p pt
定尺安装面挠曲度
按ESC退出 数控车床结构图(PPT60页)培训课件培训讲义培训pp t教程 管理课 件教程p pt
刀 库 结 构
按ESC退出
TD
向 与 向 滑 台
按ESC退出
回 转 立 柱 与 机 械 手 回 转 运 动
按ESC退出
机械手臂结构图
按ESC退出
数控车床结构图(PPT60页)培训课件培训讲义培训pp t教程 管理课 件教程p pt
换刀装置各部分位置关系图
按ESC退出 数控车床结构图(PPT60页)培训课件培训讲义培训pp t教程 管理课 件教程p pt
数控机床的机械装调与维修ppt课件
滚动轴承
组成：内圈、外圈、滚动体、保持架
外圈
保持架
滚动体 内圈
最简单的轴承只有 滚动体；有些轴承 除以上四件外，还 增加有其他特殊零 件。如止动环、密 封盖等
42
滚动轴承
内圈：与轴颈相配； 外圈：与轴承座相配； 滚动体：将滑动摩擦转化为滚动摩擦； 保持架：防止滚动体直接接触。 常见的滚动体有六种形状
19
由调速电机直接驱动的主传动
实现方式：由主轴电机直接驱动 优点：这种方式大大简化主轴结 构，有效地提高主轴刚度。 缺点：主轴输出扭矩小，电机的 发热对主轴精度影响大。 适用场合：高速机床，可满足中、 高档数控机床对速度的控制要求
20
内装电动机主轴（电主轴）
内装式主轴电机又称电主轴 实现方式：主轴电动机与机床主轴合而为一，传动链为零，又称“零传动”。 应用：超高速数控机床。（美国、德国、日本、瑞士、意大利等工业发达国 家，都在高速数控机床上广泛采用了电主轴结构）
电主轴采用变频电机与机床的主轴合二
为一的结构形式,即变频电机的空心转子与 机床主轴零件过盈配合套装（热装）在一 起，带冷却套的定子装配（热装）在主轴 单元的壳体内直接与机床连接，成为集成 式电机主轴—电机的转子就是机床的主轴, 机床主轴单元的壳体就是电机座。
32
电主轴结构
转轴 支撑系统 电机定子 电机转子
35
电主轴结构
轴承 高速电主轴的核心支撑部件是高速 精密轴承。电主轴的轴承必须具有 高速性能好、动负荷承载能力高、 润滑性能好、发热量小等优点。近 年来，相继开发研制了陶瓷轴承、 磁浮轴承、液体动静压轴承、气体 静压轴承。
36
电主轴结构
定子与转子
电主轴的定子由具有高导磁率的优 质硅钢片叠压而成，定子内腔带有 冲制嵌线槽。定子通过一个冷却套 固装在电主轴的壳体上。 转子由转子铁芯、鼠笼和转轴三部 分组成。位于前后轴承之间，用热 压装配法与主轴产生过盈配合，由 过盈力传递扭矩。
机电一体化技术讲稿(PPT42张)
优点：在高频浮动中达到回珠圆弧槽进出口的自动对接，通道流
畅、摩擦特性较好，更适用于高速、高灵敏度、高刚性的精密进给系 统。
外循环
从结构上看，外循环有三
种形式： ①螺旋槽式 ：在螺母2的 外圆表面上铣出螺纹凹槽， 槽的两端钻出二个与螺纹 滚道相切的通孔，螺纹滚 道内装入二个挡珠器4引 导滚珠3通过这二个孔， 应用套筒1盖住凹槽，构 成滚珠的循环回路。 结构的特点：工艺简单、 径向尺寸小、易于制造。 但是挡珠器刚性差、易磨 损。
原理：丝杆上有基本导程 ( 或螺距 ) 不同的 ( 如 l01 、
102) 两段螺纹，其旋向相同。当丝杆 2 转动时， 可动螺母 1 的移动距离为 s ＝ n(10l—l02) ，如果两 基本导程的大小相差较少，则可获得较小的位 移s。 应用场合：多用于各种微动机构中。
2.1.3 滚珠丝杠传动部件
紧方式；
3.滚珠丝杠副的选择方法
实例：X-Y工作台的结构
第二章 机械系统的部件选择与设计
概述 采取措施 (1)采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。 (2)缩短传动链，提高传动与支承刚度， (3)选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、
减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量， 尽可能提高加速能力。 (4)缩小反向死区误差。 (5)改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减 少振动、降低噪声。
缘，但制有螺纹，并通过二个圆螺母固定。调整时旋转 圆螺母2消除轴向间隙并产生一定的预紧力，然后用锁 紧螺母1锁紧。预紧后两个螺母中的滚珠相向受力(如图 b)，从而消除轴向间隙。其特点是结构简单、刚性好、 预紧可靠，使用中调整方便，但不能精确定量地调整。
工作原理
(2)双螺母齿差预紧调整式
结构如图，二个螺母
九数控机床及装配新装配钳工工艺学PPT课件
以提高数控机床运动的快速响应特性。
4)进给传动中，即采用无间隙的传动装置和元件，如滚珠丝杠
螺母副、静压蜗杆蜗条副及预加载荷的双齿轮齿条副等；又采
取消除间隙措施，如偏心套式、锥度齿轮式及斜齿轮垫片错齿
式等消隙机构。
09CD5
.
27
第二节 数控机床的主要机械结构及特点
5)采用多主轴、多刀架结构以及刀具与工件的自动夹紧装置、 自动换刀装置、自动排屑装置和自动润滑冷却装置等，减少停 机时间，提高单位时间切削效率。
09CD5
.
28
第三节 数控机床传动装置的装配
一、滚珠丝杠副的装配
1.滚珠丝杠螺母副优缺点 2.滚珠丝杠螺母副有两种结构形式
图9-16 滚珠丝杠螺母副的结构
09CD5
.
29
第三节 数控机床传动装置的装配
3.滚珠丝杠螺母副间隙调整方法
图9-17 滚珠丝杠螺母副的间隙调整机构
09CD5
.
30
第三节 数控机床传动装置的装配
4.按加工工艺及机床用途分类 (1)金属切削类 金属切削类数控机床指采用车、铣、镗、钻、
铰、磨、刨等各种切削工艺的数控机床。
1)普通型数控机床。
2)加工中心。
09CD5
.
12
第一节 数控机床的特点及组成
(2)金属成形类 金属成形类数控机械机床指采用挤、冲、压、 拉等成形工艺的数控机床，常用的有数控压力机、数控折弯机、 数控弯管机、数控旋压机等。 (3)特种加工类 特种加工类数控机床主要有数控电火花线切割 机、数控电火花成形机、数控火焰切割机、数控激光加工机等。 (4)测量、绘图类 测量、绘图类数控机床主要有三坐标测量仪、 数控对刀仪、数控绘图仪等。
滚珠丝杠副
目录滚珠丝杠副 (2)浮动式反向器的内循环滚珠丝杠副 (2)滚珠丝杠副的主要尺寸参数 (3)滚珠丝杠副的精度等级及标注方法 (3)滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧 (4)轴承的组合安装支承示例 (7)（1）简易单推-单推式支承 (7)（2）双推-简支支承方式 (8)（3）双推-自由式支承 (8)滚珠丝杠副制动装置与润滑 (8)滚珠丝杠副的选择方法 (10)i滚珠丝杠副滚珠丝杠螺母机构由反向器(滚珠循环反向装置)l、螺母2、丝杠3和滚珠4等四部分组成。
滚珠丝杠副与滑动丝杠副相比，滚珠丝杠副除上述优点外，还具有轴向刚度高(即通过适当预紧可消除丝杠与螺母之间的轴向间隙)、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。
但由于不能自锁，具有传动的可逆性，在用做升降传动机构时，需要采取制动措施。
浮动式反向器的内循环滚珠丝杠副浮动式反向器的内循环滚珠丝杠副（如下图所示）的结构特点是反向器l上的安装孔有0.01~0.015mm的配合间隙，反向器弧面上加工有圆弧槽，槽内安装拱形片簧4，外有弹簧套2，借助拱形片簧的弹力，始终给反向器一个径向推力，使位于回珠圆弧槽内的滚珠与丝杠3表面保持一定的压力，从而使槽内滚珠代替了定位键而对反向器起到自定位作用。
这种反向器的优点是：在高频浮动中达到回珠圆弧槽进出口的自动对接，通道流畅、摩擦特性较好，更适用于高速、高灵敏度、高刚性的精密进给系统。
1-反向器；2-弹簧套；3-丝杠；4-碟簧片外循环——外循环方式中的滚珠在循环返向时，离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外作循环运动。
从结构上看，外循环有以下三种形式：（1）螺旋槽式：（2）插管式：（3）端盖式：滚珠丝杠副的主要尺寸参数d0——公称直径:它指滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠球心的圆柱直径。
它是滚珠丝杠副的特征（或名义）尺寸。
Ph(或螺距t)——基本导程：它指丝杠相对于螺母旋转6.28弧度时，螺母上基准点的轴向位移。
行程：它指丝杠相对于螺母旋转任意弧度时，螺母上基准点的轴向位移。
第2章：滚珠丝杠螺母副
2.2 机械传动部件的选择与设计
一、机械传动部件及其功能要求
传动的目的：传递转矩与转速。 传动方式：螺旋传动、齿轮传动、 同步带传动、非线性传动等 对传动机构的要求： 1）精密化 2）高速化 3）小型化、轻量化
二、丝杠螺母传动
丝杠螺母机构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。丝杠螺母机构主要分为滑动丝杠 螺母机构和滚珠丝杠螺母机构。 a）滑动丝杠螺母机构： 优点： a) 结构简单 b) 加工方便 c) 成本低 d)具有自锁功能 缺点： a) 摩擦阻力较大 b)传动效率低(30%~40%)
特点：
预紧力小，轴承寿命较高， 适用于中速、精度较高的长丝杠传动系统
3）单推-单推式
推力轴承分别装在滚 珠 丝杠的 两端 并施 加 预 紧力。 其特 点是 轴 向刚度高
特点： 轴向刚度较高，预紧力大，寿命低
4）双推-双推式
两端分别安装推力轴 承 与深沟 球轴 承的 组 合 ，并施 加预 紧力 ， 其轴向刚度高。
第二节 机械传动部件的选择与设计
2.1 机械系统部件的设计要求
机电一体化系统不仅仅是一个机电系统，更是一个自动 控制系统，因此要有快速性、准确性和稳定性。 机电一体化系统对机械系统的要求： 高定位精度、良好的动态响应
机 械 系 统
传动部件
线性传动：齿轮、丝杠螺母、蜗轮蜗杆 非线性传动：连杆机构、凸轮机构
半闭环进给系统，根据定位精度和重复定位精 度的要求可选用1、2、3级；
一般传动可选用4、5级； 全闭环系统可选用2、3、4级。
5、滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧
轴向间隙调整的目的：
保证反向传动精度
预紧目的：
提高刚度
采用方法：
大型数控机床滚珠丝杠副的装配
使两 端轴 承支承孑 与丝母座孔的同轴度得到 了可靠 的保 Ｌ
证 ，这 样 降低 了 滚珠 丝 杠 副 的挠 度 和 径 向 偏 置 载 荷 ，提 高了丝杠副的安装精度 。
我 们 曾采 用 其 他 装 配方 法 ，如 ：移 动 滑 鞍 从 而 缩 短
丝母 座与轴承座 的距离 ，将丝母座 与两端 轴承座 分别找
参磊 工冷 工 加
ｎｅ三 茎 幻 ｕ Ｉ
容 易保 证 ，因此 无 法 采 用 心 棒 与 定 位 套 配 合 的 找正 方 法 进 行 滚 珠 丝 杠 副 的安 装 。 在 生 产某 型 卧式 加 工 中 心 时 ，由 于机 床 三 个 坐 标 行 程较 大 ，在 采 用 传 统 工 艺方 法 的过 程 中 ，由于 两 端 轴 承 孔 与 中 间丝 母 座 孑 同轴 度超 差 ，造 成 滚 珠 丝杠 径 向 和 偏 Ｌ 置载 荷 增 加 ，经 常 出现 伺 服 电动 机 超 载 、过 热 ，伺 服 系 统报 警 等 现象 ，使 机 床 无法 连 续 运 行 。 同 时 ，严重 影 响 滚珠 丝杠 副 的使 用 寿命 和传 动精 度 ，缩 短 了 主机 的 维 修
效率的低下。一个企业 中总有一些 比较重要 的零 件或部 件涉及到商业 机密 和安全性 ，这些零件往往都关 在企业 内部加工 ，因此 ，对零件设 计显得十分重要 。要 降低成 本 ，提高生产效率 ，对产品性能的把握非 常关 键 ，必须 做到宽严适度 ，工艺性强。换 句话说 ，就是设计一 个花
正 的 方法 ，由 于是 两 段 分 别 找 正 ，加 以检 棒 、检 套 的 配 合 间 隙 ，实 际 应 用 效 果 也 不 好 ， 同样 存 在 上 述 问题 。 通 过 对 该 产 品现 场 技 术 攻 关 ，经 过 反 复 多次 摸 索 与
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/11/4
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
• （1）滚珠丝杠副的循环方式
•
内循环和外循环
图1-2 滚珠丝杠副的内循环方式 1—丝杠 2—螺母 3—滚珠 4—返向器
2020/11/4
图1-3 滚珠丝杠副的外循环方式 1—弯管 2—压板 3—丝杠 4—滚珠 5—螺纹管道
2020/11/4
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
图1-5 所示的结构是利用螺纹来调整实 现预紧的结构
图1-6 齿差式调整间隙结构
图1-5 螺纹调整式的滚珠丝杠螺母副 1、5—螺母 2—返向器 3—垫圈 4—锁紧螺母
图1-6 所示为双螺母齿差式调整间隙结构
这种调整的方式的结构复杂，但调整方便，通过简单的计算便可获得精确的调整量，
3．滚珠丝杠副的工作寿命长，可使数控机床长期工作 仍保持精度不变
4．滚珠丝杠副经预紧后进给刚度高
数控铣床、车床、 镗床、磨床、及自动 换刀的自动机床、数 控电加工机床精密机
床
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
应用方面
采用滚珠丝杠的目的
用途举例
精
1．滚珠丝杠副的进给精度高，可满足数控机床移动部
件的正确定位和均匀位移的要求
图1-1 滚珠丝杠副的内循环方式 1—丝杠 2—螺母 3—滚珠 4—返向器
2020/11/4
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
（2）传动特点 1）传动效率高，摩擦损失小。（效率-0.92~0.96，比普通提高3~4倍、 普通-0.2~0.4） 2）传动转矩小，传动平稳，无爬行现象，传动精度高，同步性好。 3）有可逆性，可以将旋转运动转换成直线运动；也可以将直线运动转 换成旋转运动，即丝杠和螺母均可以作为主动件。 4）施加适当预紧力，可消除丝杠和螺母的间隙，从而提高刚性，消除 反向时的空程死区，提高定位精度和重复定位精度。 5）磨损小，使用寿命长，精度保持性好。 6）制造工艺复杂，滚珠丝杠和螺母等元件的加工精度高，对表面粗糙 度的要求低，制造成本高。 7）不能自锁，特别是在用于升降的场合，由于重力作用，下降时当传 动切断后，不能停止运动，故常需在传动系统中增加制动装置。
2020/11/4
图1-2 滚珠丝杠副的内循环方式 1—丝杠 2—螺母 3—滚珠 4—返向器
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
2) 外循环方式 外循环方式中的滚珠在 循环返回时，离开丝杠 螺纹滚道，在螺母体内 或体外作循环运动。如 图1-3所示插管式外循 环，弯道1两端插入与 螺纹滚道5相切的两个 孔内，弯道两端部引导 滚珠4进入弯管，形成 一个循环回路，再用压 板2和螺钉将弯管固定。
2020/11/4
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
• （3）滚珠丝杠副的应用
表1－1 滚珠丝杠副在机床上的应用
应用方面
采用滚珠丝杠的目的
用途举例
数 控 机 床
2020/11/4
1．滚珠丝杠副的传动效率高，使机床进给机构的起动 转矩和运动转矩大大减小，以适应采用小容量的步进 电动机
2．滚珠丝杠副的进给精度高，可满足数控机床移动部 件的正确定位和均匀位移的要求
过进给运动系统将动力和运动传动给工作台等运动执行部件。 直接将伺服电动机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠副的作用是将旋转运动转 换为直线运动。 2．数控车床对进给传动机构的要求
由于数控机床的进给运动是数字控制的直接对象，被加工工件的最终 位置精度和轮廓精度都与进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性有关。 摩擦阻力小、传动精度和传动刚度高、传动零件的惯量小、系统具有适 度阻尼、稳定性好、寿命长、使用维护方便。 3．滚珠丝杠副
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
2020/11/4
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
学习目标
1.滚珠丝杆副的传动特点及应用。 2.滚珠丝杆副的支承和支承轴承的配合。 3.滚珠丝杆副的装配工艺。
2020/11/4
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
一、滚珠丝杠副的装配调整 • 1．滚珠丝杠副的传动特点及应用
（1）结构原理 滚珠丝杠副是回转运动与直线运动相互转换的新型传动装置。
可实现定量精密微调，是目前应用较广的一种结构这种调整的方式的结构复杂，但调整方 便，通过简单的计算便可获得精确的调整量，可实现定量精密微调，是目前应用较广的一 种结构。
2020/11/4
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
2．滚珠丝杠副的支承和支承轴承的配合 （1）支承方式
1）一端装角接触球轴承。
•
这种安装支承方式只适合于短丝杠。它承载能力小，轴向刚度低，
2020/11/4
图1-3 滚珠丝杠副的外循环方式 1—弯管 2—压板 3—丝杠 4—滚珠 5—螺纹管道
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
• （2）滚珠丝杠螺母副的预紧方法预紧方法的基本原理都是使两个 螺母产生轴向位移，以消除它们之间的间隙和施加预紧力。
图1-4 垫片调整方式 这种调整方法具有结构简单可靠、刚性好和装卸方便等优点， 但调整较费时间，很难在一次修磨中完成调整
般
运动
液压仿形铣床工作台进给丝杠副
机 床
利用滚珠丝杠的运动同步性，保证运动平稳
双柱横梁式镗床、龙门创床，龙 门铣床、立式车床等机床的横梁
升降丝杠副
2020/11/4
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
• 二、数控车床的进给传动系统
1．进给传动副的作用 数控车床的进给运动采用无级调速的伺服驱动方式，伺服电动机经
密2．滚珠丝Biblioteka 副的工作寿命长，可使数控机床长期工作
机
仍保持精度不变
床
3．滚珠丝杠副经预紧后进给刚度高
精密车床、坐标镗 床、齿轮磨床、螺纹 磨床、坐标磨床、电 加工机床等精密机床 的工作台、头架、滑
座的进给丝杠副
滚珠丝杠副传动效率高，运转轻快，可减轻操作者劳 动强度
镗床、铣床升降台的升降丝杠副
一
利用滚珠丝杠副运动可逆性、将直线运动转换为旋转
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
• （1）滚珠丝杠副的循环方式
• 滚珠丝杠副的结构与滚珠的循环方式有关，按滚珠在整个循环过程中 与丝杠表面的接触情况，滚珠丝杠可分为内循环和外循环两种方式。
1）内循环方式 • 如图1-2所示，内循环方 式的滚珠在循环过程中始终 与丝杠表面保持接触。滚珠 循环的回路短，流畅性好， 效率高，螺母的径向尺寸也 较小。