数控机床滚珠丝杆副装配调整特点及工艺
滚珠丝杠螺母副的支承方式
滚珠丝杠螺母副的支承方式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副本身的刚度外，滚珠丝杠的正确安装及支承结构的刚度也是不可忽视的因素：滚珠丝杠常用推力轴承支座，以提高轴向刚度(当滚珠丝杠的轴向负载很小时，也可用角接触球轴承支座)，滚珠丝杠在数控机床上的安装支承方式有以下几种。
(1)一端装推力轴承(固定一自由式)。
如图3-15所示，这种安装方式的承载能力小，轴向刚度低，只适用于短丝杠，一般用于数控机床的调节或升降台式数控铣床的立向(垂直)坐标中。
(2)一端装推力轴承，另一端装深沟球轴承(固定一支承式)。
如图3-16所示，这种方式可用于丝杠较长的情况。
应将推力轴承远离液压马达等热源及丝杠上的常用段，以减少丝杠热变形的影响。
(3)两端装推力轴承(单推一单推式或双推一单推式)。
如图3—17所示，把推力轴承装在滚珠丝杠的两端，并施加预紧拉力，这样有助于提高刚度，但这种安装方式对丝杠的热变形较为敏感，轴承的寿命较两端装推力轴承及向心球轴承方式低。
(4)两端装推力轴承及深沟球轴承(固定一固定式)。
如图3-18所示，为使丝杠具有最大的刚度，它的两端可用双重支承，即推力轴承加深沟球轴承，并施加预紧拉力。
这种结构方式不能精确地预先测定预紧力，预紧力的大小是由丝杠的温度变形转化而产生的。
但设计时要求提高推力轴承的承载能力和支架刚度。
近年来出现一种滚珠丝杠轴承，其结构如图3-19所示。
这是一种能够承受很大轴向力的特殊角接触球轴承，与一般角接触球轴承相比，接触角增大到60。
，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两倍以上，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，装配调试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，使用极为方便。
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。
数控机床滚珠丝杠副的拆装及维护
（ ）当螺母旋上丝 杠 ， ３ 辅套筒 仍然套在轴 颈上时 ， 就可
以将辅 助套筒卸下来 了（ 图 ２ｂ所示 ） 如 。
丝杠上将螺母旋至辅助 套筒 上 ， 同螺母 、 助套 筒一并小心 连 辅 取下 ， 注意不要使滚珠散落 。
调整时 ，丝杠必 须与导轨在水平方 向和垂 直方 向两 个方
向上平行 ， 图 ３所示 。操 作过程 中可使用量块 、 如 水平 仪或百 分表等量具进行测量。测量工具 的选择 ， 取决于设备的结构 以 及丝杠 和导 轨的安装 位置。
３ 滚珠 丝杠 副 的安 装调 节
滚 珠 丝 杠 必 须 与 导 轨 完 全 平 行 ，否 则 整个 运 动 装 置 就 会
动。为 了防止拆 卸时滚珠沿滚道滚 出， 在拆卸螺母 时 ， 要使用 比丝杠底径小 ０２— － ｎｎ的安装辅助套简 （ ． ０３ ＇ ｌ ｉ 如图 １ 示 ）拆 所 。 卸滚珠丝杠螺母副 时 ， 将安装辅助套简 推至螺纹起始端 面 ， 从 处 于过定位状态 ， 出现摩擦或 阻滞 现象 。 并
１３ ２
Ｅｑｕｐｍｅ Ｍ ａ ｆ ｃｒｎ ｃ ｎｏｏ ｙ Ｎｏ１ ２ ｉ ｎｔ ｎｕａ ｔｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ．２， ０１０
塞 入 一些 不 同厚 度 的垫 片 。 些 垫 片可 以 由薄 的黄 铜 片 组 成 ， 这
注 意 的 问题 。 于丝 杠 螺 母 的密 封 ， 是 要 注 意 检 查 密 封 和 对 就
（） １ 滚珠丝杠螺母 副轴 向的间隙的调整。 滚珠丝杠螺母副 除了对本 身单 一方 向的进给运动精度有要 求外 ，对 轴 向间隙 究 ，并就滚珠丝杠 副的安装调节操作 方法进行 了详 细的分析 说明 ， 最后简单 分析 了滚珠丝杠 副的 日常维护方 法。
滚珠丝杠副传动系统
滚珠丝杠副传动系统滚珠丝杠螺母副的特点滚珠丝杠螺母副是一种低摩擦、高精度、高效率的机构。
滚珠丝杠螺母副其它特点如下:1.运动极灵敏，低速时不会出现爬行；2.可以完全消除间隙并可预紧，故有较高的轴向刚度，反向定位精度高；3.滚珠丝杠螺母副摩擦系数小，无自锁，能实现可逆传动；4.滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式一般分外循环和内循环两种，如图7.3所示。
预紧是指它在过盈的条件下工作，把弹性变形量控制在最小限度。
滚珠丝杠多采用双螺母调隙结构。
用双螺母加预紧力消除轴向间隙时，必须注意：预紧力不宜过大或过小，要特别减小丝杠安装部分和驱动部分的间隙。
双螺母调隙结构分为螺纹式、垫片式和齿差式等，如图7.4所示。
內絹环方式图7.3滚珠丝杠螺母副（分别点击图片进入仿真页a.螺纹式b.垫片式c.齿差式图7.4双螺母调隙结构滚珠丝杠的主要技术参数滚珠丝杠的主要技术参数如图7.5所示。
1）名义直径DO滚珠丝杠的名义直径DO是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。
它是滚珠丝杠螺母副的特征尺寸。
名义直径与承载能力有直接关系，DO越大，承载能力和刚度越大。
2）基本导程Ph导程是丝杠相对于螺母旋转一圈时，螺母上基准点的轴向位移。
导程的大小是根据机床的加工精度要求确定的。
导程过小势必使滚珠直径变小，滚珠丝杠螺母副的承载能力亦随之减小。
3）滚珠直径dO一般取d0=0.6Ph4）滚珠的工作圈数j和工作滚珠总数N工作圈数j 一般取2.5〜3.5圈，而工作滚珠总数N以不大于150个为宜。
5）列数K 要求工作圈数较多的场合，可采用双列或多列式螺母的结构形式图7.5滚珠丝杠的主要技术参数滚珠丝杠副的标注和精度选择滚珠丝杠螺母副按其使用范围及要求分为7个精度等级。
1级精度最高，其余依次逐级递减。
数控机床和精密机械可选用2、3级精度。
滚珠丝杠螺母副的设计计算1）额定动载荷和额定静载荷额定动载荷是指一批相同参数的滚珠丝杠螺母副，在n>=10r/min的相同工作条件下运转1000000转后，90%勺螺旋副（指螺纹滚道和滚动体）不发生疲劳点蚀损伤所能承受的最大轴向载荷，定义为额定动载荷Ca额定静载荷是指把滚珠丝杠副在静态或低转速（n<=10r/min）条件下，受接触应力最大的滚珠和滚道接触面间产生的塑性变形量之和达到滚珠直径0.0001倍时的最大轴向载荷，定义为额定静载荷Ca02）滚珠丝杠副疲劳强度计算滚珠丝杠应根据其额定动载荷选用。
高精度数控机床滚珠丝杠的装配与调整
文 章 编 号 ：０ １— ２ ５ ２ １ ） ５— １ ２一 ３ １０ ２ ６ （０ １ ０ ０ ０ Ｏ
高 精 度 数 控 机床 滚 珠 丝杠 的装 配 与调 整
杨 济 森
（ 阳机 床 （ 团 ） 计 研 究 院 中试 基 地 ， 阳 ｌ０ ４ ） 沈 集 设 沈 １ １２ 摘 要 ： 细 介 绍 了 一 种 新 的 滚 珠 丝 杠 装 配 调 整 工 艺 方 法 。 与 常 规 装 配 调 整 方 法 进 行 了数 据 分 析 对 详
数控技术专业《2.1.3滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法》
滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法
4螺纹调整间隙法
螺纹调整间隙法:常用的双螺母消除间隙的方法之一，如下图，右螺母2外圆上有普 通螺纹，并用两螺母4、5固定。当调整圆螺母4时，即可调整轴向间隙，然后用锁紧 螺母5锁紧。这种方法结构紧凑，工作可靠，滚道磨损可随时调整，但预紧力不准确 。
滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法
滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法
2垫片调整间隙法
垫片调整间隙法:常用的双螺母消除间隙的方法之一，如下图，调整垫片4的厚度， 使左右两螺母1、2产生轴向位移，从而消除滚珠丝杠螺母副的间隙和产生预紧力。这 种方法简单、可靠，但调整费时，适用于一般精度的传动。
滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法
3齿差调整间隙法
齿差调整间隙法:常用的双螺母消除间隙的方法之一，如下图，两个螺母1、2的凸缘 为圆柱外齿轮，齿数差为1，两个内齿轮3、4用螺钉、定位销紧固在螺母座上。调整 时先将内齿轮卸下，根据间隙大小使两个螺母分别向相同方向转过1个齿或几个齿， 然后再插入内齿轮，使螺母在轴向相互移动了相应的距离，从而消除两个螺母的轴向 间隙。
思考一下
何种零件轮廓受反向间隙影响比较大？
今天，你离成功更近一步！
内容概要本ຫໍສະໝຸດ 课程主要介绍以下四个方面的内容：滚珠丝杠螺母副间隙的影响
垫片调整间隙法 齿差调整间隙法
螺纹调整间隙法
重点：滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法 难点：反向间隙如何影响机械加工精度
滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法
1滚珠丝杠螺母副间隙的影响
滚珠丝杠螺母副的滚珠与滚道间隙，会导致机床在该方向上反向传动时信号丧失，影 响反向传动精度和轴向刚度，所以必须消除轴向间隙。
高精度数控机床滚珠丝杠的装配与调整
高精度数控机床滚珠丝杠的装配与调整摘要：在机床当中，滚珠丝杠具有着驱动的功能，在机床结构当中具有着关键的作用。
为了能够使其更好的发挥功能，做好其调整装配则成为了一项关键的工作内容。
在本文中，将就高精度数控机床滚珠丝杠的装配与调整进行一定的研究。
关键词：高精度；数控机床；滚珠丝杠；装配；调整1 引言在现今机床行业当中，滚珠丝杠因其在机床当中的重要驱动功能而得到了较多的应用。
在实际工作开展当中，滚珠丝杠的装配质量是非常重要的一项内容，将直接对机床的整体性能以及运动精度产生影响。
对此，即需要能够对该项工作引起重视，做好具体装配调整工作。
2 装配2.1 滚珠丝杠安装首先，对电机座进行安装，将其安装在床身电机座结合面上，将螺栓拧紧后进行固定处理。
同时，通过轴承安装工具的使用将其内环套入到滚珠丝杠上，保证滚珠丝杠结合端面同轴承内环端面具有良好的结合性，在结合完成后，可以使用塞尺进行试验，保证起不会塞入到其中。
之后，根据滚珠丝杠样本数据做好力矩的拧紧，通过扳手的使用拧紧螺母后固定处理，并将装配组件装入到电机做孔之中，保证电机座结合断面同轴承外环端面具有良好的靠严性，同样适用塞尺进行检验。
之后，通过深浅千分尺的应用对电机座外端面以及轴承外环断面的深浅尺寸进行测量，保证在圆周方向对4点进行测量，保证测量的均匀性。
在经过测量满足要求之后，根据力矩要求做好螺栓的拧紧以及固定处理。
其次，对轴承座进行安装，即将轴承座套入到滚珠丝杠当中，通过工具的使用将滚珠丝杠套到轴承环内，保证连接的紧密性。
之后根据样本力矩拧紧螺母，将滚珠丝杠组件装入到座孔当中，保证连接的紧密性，使用塞尺进行试验，使用深浅千分尺进行测量，具体方式同电机座安装环节基本相同。
2.2 螺母工作台安装在该工作当中，要将工作条吊落在导轨滑块之上，根据力矩拧紧要求通过扳手的使用对螺栓做好拧紧以及定位处理，并做好固定工作。
滚珠丝杠螺母2旋到电机座端，保证滚珠丝杠螺纹断面同法兰断面对齐，在螺母座端，对红色研粉进行涂刷，对工作台进行推动，保证滚珠丝杠螺母法兰断面同螺母座具有良好的靠严特征，对螺母合研进行旋转，对螺母作结合面进行修刮处理，保证结合面刮研点能够满足要求，并在该过程当中做好滚珠丝杠清洁度的保证。
滚珠丝杠螺母副间隙调整方式
滚珠丝杠螺母副间隙的调整方式主要有以下几种：
垫片调隙式：通过调整垫片的厚度使螺母产生轴向位移，以消除间隙和产生预拉紧力。
这种结构的特点是构造简单、可靠性好、刚度高以及装卸方便。
但调整费时，并且在工作中不能随意调整，除非更换厚度不同的垫片。
螺纹调隙式：其中一个螺母的外端有凸缘而另一个螺母的外端没有凸缘而制有螺纹，它伸出套筒外，并用两个圆螺母固定着。
旋转圆螺母时，即可消除间隙，并产生预拉紧力，调整好后再用另一个圆螺母把它锁紧。
硬调整法：使用机械性的方法使丝杠螺母副间隙消除，根本上实现无间隙进给。
但比起调整它的过程要复杂一些，而且还要经过多次调整，方能达到理想的工作状态。
软调整法：在加工程序中加入刀补数，刀补数等于所测得的轴向间隙数或是调整数控机床系统轴向间隙参数的数值。
但这是治标不治本的办法。
Z轴滚珠丝杠螺母副装配前的检测与调整——华中HNC-21T系统CK6136数控车床
１ 后支 承座 孔 的上 母 线 及 侧 母 线 与 导 轨 平 行 度 的
检测 与调 整
度 应基 本 一致 ； 五是 将 床 身 后 端 导 轨 以及 桥 尺 与 导 轨 的接 触 面擦拭 干净 ， 桥 尺 轻轻 的放 置 在 导轨 面 把
上 ， 沿导 轨做 水 平 移 动 ， 验 其 移 动 是 否 平 稳 ； 并 检 六
Ｚ轴 滚 珠 丝 杠 螺 母 副 装 配 前 的 检 测 与 调 整
— —
华 中 Ｈ Ｃ一２ Ｎ １ Ｔ系统 Ｃ ６ Ｋ １６数 控 车床 ３
王 春 暖
（ 包头 职业 技术 学 院 机械 工程 系 ， 内蒙 古 包 头 ０４ ３ ） １０ ０
摘
要： 以华 中 Ｈ Ｃ一２ Ｔ系统 Ｃ ６ ３ Ｎ １ Ｋ １６型 数控 车床 ｚ轴 滚珠 丝 杠螺 母 副 安装 前 的检 测 与调 整 为
度 的一 个 重 要 环 节 。本 文 以华 中 Ｈ Ｃ一 １ Ｎ ２ Ｔ系统 ，
Ｃ ６３ Ｋ １６型数控车床 ｚ轴滚珠丝杠螺母 副安装前 的 检测 与 调整 过程 为 例 ， 阐述 了后 支 承 座 孔 与床 身导
轨平 行 度 ， 、 支 承 座 孔 同 轴 度 ， 前 后 滚珠 丝 杠 螺母 副
２ ０年 ３ 月 ０ｌ
包头 职 业 技 术 学 院 学报
Ｊ ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｂ Ｏ ＡＯＴ ＯＵ ＶＯＣ Ｉ ＡＬ ＆ Ｔ ＨＮＩ ＡＬ ＣＯ Ｌ Ｅ ＡＴ ＯＮ ＥＣ Ｃ Ｌ ＥＧ
Ｍａｃ ２ ０ ｒ ｈ． ０１ Ｖｏ １ Ｎｏ １． １． ．１
第１ 第１ １卷 期
例， 阐述 了后 支承座 孔 与床 身导轨 平行 度 的检 测 与调整 ， 珠 丝杠螺 母 副 支座 孔及 其 后 支承 座孔 与 滚
滚珠丝杆副装配调整
(3)两端装推力轴承 如图9-17c所示, 把推力轴承装在滚珠丝杠的两 端, 并施加预紧力, 有助于提高传动刚度, 但这种安装方式对丝杠的 热变形较为敏感。
(4)两端装推力轴承及深沟球轴承 如图9-17d所示, 为了提高丝杠的 刚度, 它的两端采用双重支承, 即推力轴承和深沟球轴承, 并施加预 紧力。
图1－9 丝杠水平方向与导轨 的平行度误差
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
图1－10 轴承座孔轴心线与导 轨的平行度误差（垂直方向）
图1－11 轴承座孔轴心线与导轨 的平行度误差（水平方向）
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
轴组的装配
一、滚动轴承游隙的调整（参阅精密轴承装配讲义） 二、滚动轴承的预紧 1)成对使用角接触球轴承的预紧。
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
普通丝杠副采用滑动摩擦, 滚珠丝杠副采用滚动摩擦。因此, 滚珠丝杠 副的传动要比普通丝杠副灵敏且传动效率高。
二、二维工作台的装配与调整
2.二维工作台的机械装配步骤 （3） 轴承安装完成
二、二维工作台的装配与调整
2.二维工作台的机械装配步骤 （4） 用游标卡尺测量两轴承座的中心高、直线导轨、等高块的高度进行记录，并计算差值
。
二、二维工作台的装配与调整
• 2.二维工作台的机械装配步骤
（5） 将轴承座安装在丝杆上。
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
数控机床滚珠丝杠副调整维修
图 ２ 外 循 环滚 珠 丝 杠
部分嵌 人螺母 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 向 。图 ３ ｂ为扁 圆镶
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 ，
大会使空载力矩增加 ， 从而降低传动效率 ， 缩短使用寿命 。
１ ． 滚珠丝杠副消除间隙方法 （ １ ） 垫片调隙式。 如图 ５ 所示 ， 调整垫 片厚度使左右两螺母产 生轴 向位移 ， 即可消除间隙和产生预紧力。这种方法结构简单刚
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。滚珠丝杠副的安装 方式通 常有 以下几种 。
w131211威海市技术学院工业技术系山东威海市编辑利文一概述栾川龙宇钼业有限公司小庙岭选厂日处理矿石能力为1万吨用1台钢绳芯胶带输送机带宽1200mm皮带机斜长1750m带速25ms处理能力1000th输送经初步破碎后的矿石进行后续加工处理钢绳芯胶带输送机配置ynrqd4501500型液黏软启动装置3台传动功率450kw额定输入功率1500rmin液黏软启动装置用于恒扭矩或转速与载荷成正比的各种拖动设备的起动或调速具有空载启动缩短启动电流对电网冲击的时间无启动冲击自动控制传递的扭矩对传动系统起保护作用等优点2012年10月发现3液黏软启动装置振动异常测轴向振动值超标
块反 向器 ， 反向器为一半 圆头平键形 镶块 ， 镶块嵌 入螺母 的切 槽中， 其端部 开有反 向槽 ， 用镶 块的外廓定 位 。两种反 向器 比
较， 后者尺 寸较小 ， 从而减小 了螺母 的径向尺寸 及缩短 了轴 向 尺寸 。但 这种反 向器 的外廓 和螺母上 的切槽尺 寸精度要 求较 高。
简述数控机床滚珠丝杠副的特点
数控机床滚珠丝杠副是数控机床中的关键部件，其特点主要体现在以下几个方面：1. 高精度滚珠丝杠副采用滚珠作为传动介质，与传统的螺母传动相比，具有更高的传动精度。
通过优化设计和制造工艺，滚珠丝杠副能够实现更小的间隙和更高的转动精度，从而提高了数控机床的加工精度和稳定性。
2. 高刚性滚珠丝杠副在传动过程中采用滚珠和螺杆的配合传动，具有较高的刚性。
这种高刚性能够有效抵抗外部振动和冲击，保证数控机床在加工过程中不会受到外部干扰，从而保证加工质量和加工效率。
3. 高速度由于滚珠丝杠副采用滚珠传动，滚珠与螺杆之间的滚动摩擦能够大大降低传动时的能量损失。
滚珠丝杠副在数控机床的快速进给和快速定位过程中能够实现更高的速度和加速度，提高了机床的加工效率。
4. 长寿命滚珠丝杠副采用高质量的滚珠及精密螺杆，并经过精密的加工和装配工艺，具有长寿命的特点。
在正常使用和维护条件下，滚珠丝杠副能够保持稳定的工作性能和精度，减少了机床的维护成本和停机时间。
5. 自动调整通过添加智能控制系统，滚珠丝杠副能够实现自动的调整和监测功能，保证传动系统的稳定性和可靠性。
这种自动调整功能不仅能够提高机床的加工精度，还能够减少人工干预和维护成本。
数控机床滚珠丝杠副具有高精度、高刚性、高速度、长寿命和自动调整等特点，是数控机床中不可或缺的重要部件，对机床的加工精度和稳定性起着至关重要的作用。
随着工业技术的不断发展和进步，滚珠丝杠副将继续发挥其重要作用，并不断得到改进和提升。
数控机床滚珠丝杠副作为数控机床的重要组成部分，在实际应用中有着广泛的运用和重要性。
接下来将对数控机床滚珠丝杠副的特点进行更详细的扩写，重点阐述其在工业生产中的重要作用和发展前景。
滚珠丝杠副的高精度显著提高了数控机床的加工精度和稳定性。
传统的螺纹传动容易受到螺杆和螺母之间的间隙影响，而滚珠丝杠副的采用滚珠传动能够有效减小间隙，大大提升了机床的定位精度和重复定位精度，使得加工零件的尺寸更加精准，满足了对工件精度要求越来越高的市场需求。
直线导轨、滚珠丝杠的装配与调整教学设计
直线导轨、滚珠丝杠的装配与调整教学设计教学文本目录（一）教学任务分析------------2(二) 教师情况分析-----------2 一、教学目标设计（三）学生情况分析---------2（四）教学资源分析-------3（五）教学目标设定-----5（一）知识内容设计------------6 二、教学内容设计（二）技能内容设计----------8（三）情感内容设计--------9（四）重点难点突破------9（一）教学方法设计------------11 三、教学过程设计（二）学习方法设计----------12（三）教学过程设计--------13（一）课堂教学反馈设计--------16 四、教学评价设计（二）学生学习评价设计------16（三）教学效果总评设计----17 附件：学材设计---------------------------------19数控铣床装调与维修比赛项目任务五：直线导轨、滚珠丝杠的装配与调整一、教学目标设计（一）教学任务分析《数控机床装调维修工》国家职业标准明确提出：数控机床机械功能部件的装配与调整是该工种必备技能。
由于直线导轨、滚珠丝杠具有传动效率高、摩擦阻力小、灵敏度高、定位精度高、精度保持性好等特点，所以广泛应用于现代机械传动系统。
因此，直线导轨、滚珠丝杠的安装与调整被设置为数控机床装调维修专业的典型教学任务，该任务符合岗位职业能力要求，使教学真正做到了“学以致用”。
（二）教师情况分析担任该任务教学的老师，是一位具有22年教龄的高级实习指导教师、高级技师，具备扎实的数控维修专业理论基础和娴熟的操作技能。
该教师长期工作在教学一线，了解中职学生特点，熟知技能形成规律，掌握现代教学理论并能够在教学实践中根据教学实际情况合理应用。
通过分析，该教师完全具备讲授该任务的水平。
（三）学生情况分析本任务的教学对象是中职数控机床装配与维修专业二年级一班的40名学生。
滚珠丝杠副反向间隙调整方法
１ 械调整法 ． 机 因滚 珠 丝 杠 副
（） ６ 选配法。 选配法是指通过选配滚珠尺寸的大小来调整滚
珠丝杠与滚珠螺母之间间隙的方法。单 螺母预 紧式 图 ７结构 中 就运用 了选配法 ， 通过筛选滚珠 消除其间隙 ， 而且其选配的滚珠
上述 图 ４和 图 ９两 种 结 构 。
（） ３ 齿差 法 。齿 差法是 利用两 图 ６ 双螺母腰形孔式
螺母 座 固定螺 钉 变 导程 滚珠 螺母
个螺母上 的齿数差来调整滚珠 丝杠 与滚 珠螺Байду номын сангаас之 间反 向间隙的方法 。
此法只适用于图 ５所示结 构。 调整前 ，先 根据反 向间隙的大
针 对 准 “ ” （ 头 要 有一 定 的压 入 长 度 ） ０位 表 。
（） ３ 通过数控程序 ， 设置移动位 移参 数 ， 移动部件快速 向 将
“
一
” 侧移动一定距离。假设移 动部件实际移动距离为 。
（） ４ 然后按第 ３步相 同的位移参 数反 向移动 ， 即从“ ” 向 一侧
“
＋ 侧快速移动 。假设移动部件反 向移动实际距 离为 。 ”
一
、
反 向间 隙测 量
在数控 机床修理 中， 调整滚珠丝杠副反 向间隙最关键 的一
步是准确测 量其间隙大小 。只有准 确测量 出反 向间隙 ， 才能有 效 地调整。 滚珠丝杠副反 向间隙可用百分表 、 千分表来测量 。 以
千分表测量为例 （ １ ， 图 ）先将 机床数控 系统参数表 中原反 向间
滚珠丝杠螺母副的设计
滚珠丝杠螺母副的设计滚珠丝杠螺母副是一种机械传动装置，常用于机械设备中，如数控机床、3D打印机、机器人等。
它采用了滚珠的运动方式，具有传动效率高、刚性好、精度高等优点，因此在工业领域得到了广泛应用。
下面将对滚珠丝杠螺母副的设计进行详细介绍。
1.滚珠丝杠的选择：滚珠丝杠是滚珠丝杠螺母副的核心部件，其选择与设计密切相关。
首先要考虑传动的负载、速度和精度要求，根据这些要求选择适当的滚珠丝杠规格。
同时，还需考虑滚珠丝杠的承载能力、刚性和寿命等因素，以确保设计的可靠性和耐久性。
2.螺母的设计：螺母是滚珠丝杠螺母副的另一关键部件，它的设计直接影响到传动的效率和精度。
在设计螺母时，需要确定其材料、形状和加工工艺。
通常采用淬火钢或不锈钢材料制成，以提高其硬度和耐磨性。
螺母的形状根据滚珠丝杠的外形尺寸和螺纹类型进行确定，并且需要注意螺母与滚珠之间的配合度，以确保传动的顺畅与精度。
3.环保设计：在滚珠丝杠螺母副的设计中，应尽量减少噪声和摩擦，提高传动效率。
可以通过采用润滑剂和合理的密封设计来实现。
滚珠丝杠螺母副通常采用磨削加工，因此在加工过程中应选用适合的润滑剂，以减少摩擦和磨损。
此外，还可以采用密封结构，防止灰尘和杂质进入，增加使用寿命。
4.刚性设计：滚珠丝杠螺母副在工作时需要承受较大的力和载荷，因此在设计中要考虑其刚性。
主要措施包括增加滚珠丝杠的直径、提高螺母的刚度等。
另外，可以采用多支撑点的设计，增加支撑面积，提高整体的刚性。
5.精度设计：滚珠丝杠螺母副在工作时需要具备一定的精度，以满足工艺要求。
为了提高精度，设计时应注意几个关键点。
首先是保证滚珠丝杠的直线度和平行度，以减小误差。
其次是保证螺母和滚珠之间的配合精度，尽量减小间隙，提高传动精度。
最后是在加工过程中，控制好加工精度，避免残余应力和变形。
总之，滚珠丝杠螺母副的设计需要考虑多个因素，包括滚珠丝杠的选择、螺母的设计、环保设计、刚性设计和精度设计等。
通过合理的设计，可以提高滚珠丝杠螺母副的传动效率、精度和使用寿命，满足不同工程设备的需求。
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。
浅谈滚珠丝杆的安装、防护及间隙调整
浅谈滚珠丝杆的安装、防护及间隙调整作者：杨天云来源：《科学与财富》2017年第12期摘要：随着数控机床和加工中心工作精度要求的日益提高，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，必须提高滚珠丝杠副在机床上的安装精度。
关键词：滚珠丝杆；安装；防护；间隙调整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，但制造成本高，广泛应用在数控机床及加工中心进给系统中来改善摩擦特性，为主机的高效高速化提供了良好的条件。
一、滚珠丝杆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、丝杠端部的轴承及其支承加工的不精确性和它们在受力之后的过量变形，都会对进给系统的传动刚度带来影响。
因此，螺母座的孔与螺母之间必须保持良好的配合，并应保证孔对端面的垂直度，在螺母座上应当增加适当的筋板，并加大螺母座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刚度。
滚珠丝杠的不正确安装以及支承结构的刚度不足，还会使滚珠丝杠的使用寿命大为下降。
为了提高支承的轴向刚度，选择合适的滚动轴承。
滚珠丝杠螺母副仅用于承受轴向负荷，径向力、弯矩会使滚珠丝杠螺母副附加表面接触应力等负荷，从而可能造成丝杠的永久性损坏。
正确的安装是有效维护的前提。
安装时用芯轴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、用百分表将芯轴轴线与机床导轨找正平行并芯轴传动自如轻快。
1、滚珠丝杠螺母副安装到机床时的装配操作步骤如下：（1）将与安装丝杠相关的零件（轴承、轴承座、联轴器、轴承盒）清洗干净，去刺、倒角、攻丝。
（2）刮研电机座和轴承座。
（3）安装电动机及联轴器。
（4）找正芯轴装入电机座中，再将轴承盒装入轴承座中，按照对角线的原则均匀预紧螺钉。
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 滚珠丝杠副的调整方法
１滚珠丝杠副的调整方法滚珠丝杠螺母副的调整主要是对丝杠螺母副轴向间隙进行消除。
轴向间隙是指丝杠和螺母在无相对转动时，两者之间的最大轴向窜动量。
除了结构本身的游隙之外，在施加轴向载荷后，轴向变形所造成的窜动量也包括在其中。
一般在机加工过程中消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙，满足加工精度要求的办法有两种：１.1软调整法：在加工程序中加入刀补数，刀补数等于所测得的轴向间隙数或是调整数控机床系统轴向间隙参数的数值。
但这都是治标不治本的办法。
因为滚珠丝杠螺母副的轴向间隙事实上仍是存在的，只是在走刀时或工作台移动时多运行一段距离而已。
由于间隙的存在会使丝杠螺母副在工作中加速损坏，还会使机床震动加剧；噪声加大；机床精加工期缩短等。
1.2硬调整法：是使用机械性的方法使丝杠螺母副间隙消除，实现真正的无间隙进给。
此种办法对机床的日常工作维护也是相当重要的。
是解决机床间隙进给的根本办法。
但相对软调整过程要复杂一些，并需经过多次调整，才可达到理想的工作状态。
在此我主要对滚珠丝杠螺母副的硬性间隙调整作较详细地介绍。
滚珠丝杠螺母副一般是通过调整预紧力来消除间隙（硬调整）的，消除间隙时要注意考虑以下情况：预加力能够有效地减小弹性变形所带来的轴向位移，但不可过大或过小。
过大的预紧力将增加滚珠之间和滚珠与丝母、丝杠间的磨擦阻力，降低传动效率，使滚珠、丝母、丝杠过早磨损或破坏，使丝杠螺母副寿命大为缩短。
预紧力过小时会造成机床在工作时滚珠丝杠螺母副的轴向间隙量没有得到消除或没有完全消除。
使工件的加工精度达不到要求。
所以，滚珠丝杠螺母副一般都要经过多次调整才能保证在最大轴向载荷下，既消除了间隙，又能灵活运转。
(1)滚珠丝杠螺母副轴向间隙的测得要进行轴向间隙的调整的第一步是得知滚珠丝杠螺母副是否已有轴向间隙和该间隙的数值。
可采用以下方法获得：使用磁力千分表,将其固定于机床某一固定位置。
将表针贴于任意方向工作台的一个侧面，表针要位于工作台移动方向的同向直线上。
- 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)。
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
2021/1/10
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
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。
2021/1/10
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和 工艺
2021/1/10
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
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。
2021/1/10
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
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 般
利用滚珠丝杠副运动可逆性、将直线运动转换为旋转 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
2021/1/10
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
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
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
控
2．滚珠丝杠副的进给精度高，可满足数控机床移动部
机
件的正确定位和均匀位移的要求
换刀的自动机床、数
床
3．滚珠丝杠副的工作寿命长，可使数控机床长期工作
控电加工机床精密机
仍保持精度不变
床
4．滚珠丝杠副经预紧后进给刚度高
2021/1/10
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
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， 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。
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
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。
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
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
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
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
密
2．滚珠丝杠副的工作寿命长，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
2021/1/10
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
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
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
2021/1/10
2021/1/10
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特点和工艺
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。
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。
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
2021/1/10
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
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。
2021/1/10
数控机床滚珠丝杆副的装配调整特点和工艺
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ห้องสมุดไป่ตู้方面
采用滚珠丝杠的目的
用途举例
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
数控铣床、车床、
数
电动机
镗床、磨床、及自动
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
普通丝杠副采用滑动摩擦，滚珠丝杠副采用滚动摩擦。因此，滚珠丝杠 副的传动要比普通丝杠副灵敏且传动效率高。