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全文知識(shí)多，從現(xiàn)狀，介紹，選型、維護(hù)、維修.....

  中國(guó)作為世界上最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，制造業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)。由于汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)床的速度和效率都提出了新的更高的要求。據(jù)了解，目前中國(guó)機(jī)床的數(shù)控化率發(fā)展很快。日本機(jī)床的數(shù)控化率從開始的40%提高到目前90%的水平，大約花了15年的時(shí)間，從中國(guó)現(xiàn)在發(fā)展的速度來看，如要達(dá)到目前日本的水平，估計(jì)不需要花費(fèi)這么多的時(shí)間，提高數(shù)控機(jī)床功能零部件的性能和質(zhì)量已經(jīng)成為中國(guó)機(jī)床工業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
  為實(shí)現(xiàn)其高性能，中國(guó)生產(chǎn)的機(jī)床在驅(qū)動(dòng)上使用高精度滾珠絲杠的比率有了很大的提高。目前機(jī)床采用的滾珠絲杠，有價(jià)格較低的國(guó)產(chǎn)的，也有精度較高的日本和歐洲等進(jìn)口產(chǎn)品。使用進(jìn)口產(chǎn)品往往是在那些對(duì)加工速度、精度、壽命及穩(wěn)定性方面有較高要求的機(jī)床。

  隨著機(jī)床速度的提高，導(dǎo)軌的使用也由滑動(dòng)向滾動(dòng)轉(zhuǎn)化。在中國(guó)，由于機(jī)床速度較低及制造成本上的原因，滑動(dòng)導(dǎo)軌的使用還占大多數(shù)，但使用滾珠導(dǎo)軌和滾柱導(dǎo)軌的機(jī)床數(shù)量在急速上升。由于滾動(dòng)導(dǎo)軌具有高速、長(zhǎng)壽命、可加預(yù)壓、安裝方便等方面的優(yōu)點(diǎn)，隨著對(duì)機(jī)床性能及數(shù)控化要求的提高，滾動(dòng)導(dǎo)軌使用比率的提高是必然的趨勢(shì)。

　滾珠絲桿是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。

　　滾珠絲杠由螺桿、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，這是艾克姆螺桿的進(jìn)一步延伸和發(fā)展，這項(xiàng)發(fā)展的重要意義就是將軸承從滑動(dòng)動(dòng)作變成滾動(dòng)動(dòng)作。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。

　　滾珠絲杠是工具機(jī)和精密機(jī)械上最常使用的傳動(dòng)元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力，同時(shí)兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。

　　滾珠絲杠主要參數(shù)為：公稱直徑與導(dǎo)程。

二、原理

　　1.按照國(guó)標(biāo)GB/T17587.3-1998及應(yīng)用實(shí)例，滾珠絲杠（已基本取代梯形絲桿，俗稱絲桿）是用來將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)；或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，并具有傳動(dòng)效率高，定位準(zhǔn)確等。

　　2.當(dāng)滾珠絲杠作為主動(dòng)體時(shí)，螺母就會(huì)隨絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照對(duì)應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)工件可以通過螺母座和螺母連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)。

　　滾珠絲杠軸承為適應(yīng)各種用途，提供了標(biāo)準(zhǔn)化種類繁多的產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用于機(jī)床，滾珠的循環(huán)方式有循環(huán)導(dǎo)管式、循環(huán)器式、端蓋式。預(yù)壓方式有定位預(yù)壓（雙螺母方式、位預(yù)壓方式）、定壓預(yù)壓?？筛鶕?jù)用途選擇適當(dāng)類型。絲桿有高精度研磨加工的精密滾珠絲杠（精度分為從CO-C7的6個(gè)等級(jí)）和經(jīng)高精度冷軋加工成型的冷軋滾珠絲杠軸承（精度分為從C7-C10的3個(gè)等級(jí)）。
三、用途

　　超高DN值滾珠絲杠：高速工具機(jī)，高速綜合加工中心機(jī)

　　端蓋式滾珠絲杠：快速搬運(yùn)系統(tǒng)，一般產(chǎn)業(yè)機(jī)械，自動(dòng)化機(jī)械

　　高速化滾珠絲杠：CNC機(jī)械、精密工具機(jī)、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子機(jī)械、高速化機(jī)械

　　精密研磨級(jí)滾珠絲杠：CNC機(jī)械，精密工具機(jī)，產(chǎn)業(yè)機(jī)械，電子機(jī)械，輸送機(jī)械，航天工業(yè)，其它天線使用的致動(dòng)器、閥門開關(guān)裝置等

　　螺帽旋轉(zhuǎn)式（R1）系列滾珠絲杠：半導(dǎo)體機(jī)械、產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人、木工機(jī)、雷射加工機(jī)、搬送裝置等

　　軋制級(jí)滾珠絲杠：低摩擦、運(yùn)轉(zhuǎn)順暢的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)供貨迅速且價(jià)格低廉

　　重負(fù)荷滾珠絲杠：全電式射出成形機(jī)、沖壓機(jī)、半導(dǎo)體制造裝置、重負(fù)荷制動(dòng)器、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、鍛壓機(jī)械

四、類型

　　常用的循環(huán)方式有兩種：外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。滾珠在循環(huán)過程中有時(shí)與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)；始終與絲杠保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)。

　　1） 外循環(huán)：外循環(huán)是滾珠在循環(huán)過程結(jié)束后通過螺母外表面的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進(jìn)入循環(huán)。外循環(huán)滾珠絲杠螺母副按滾珠循環(huán)時(shí)的返回方式主要有端蓋式、插管式和螺旋槽式。常用外循環(huán)方式端蓋式；插管式；螺旋槽式。端蓋式，在螺母上加工一縱向孔，作為滾珠的回程通道，螺母兩端的蓋板上開有滾珠的回程口，滾珠由此進(jìn)入回程管，形成循環(huán)。插管式，它用彎管作為返回管道，這種結(jié)構(gòu)工藝性好，但是由于管道突出螺母體外，徑向尺寸較大。螺旋槽式，它是在螺母外圓上銑出螺旋槽，槽的兩端鉆出通孔并與螺紋滾道相切，形成返回通道，這種結(jié)構(gòu)比插管式結(jié)構(gòu)徑向尺寸小，但制造較復(fù)雜。外循環(huán)滾珠絲杠外循環(huán)結(jié)構(gòu)和制造工藝簡(jiǎn)單，使用廣泛。其缺點(diǎn)是滾道接縫處很難做得平滑，影響滾珠滾道的平穩(wěn)性。

　　2） 內(nèi)循環(huán)：內(nèi)循環(huán)均采用反向器實(shí)現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器有兩種類型。圓柱凸鍵反向器，它的圓柱部分嵌入螺母內(nèi)，端部開有反向槽。反向槽靠圓柱外圓面及其上端的圓鍵定位，以保證對(duì)準(zhǔn)螺紋滾道方向。扁圓鑲塊反向器，反向器為一般圓頭平鍵鑲塊，鑲塊嵌入螺母的切槽中，其端部開有反向槽，用鑲塊的外輪廓定位。兩種反向器比較，后者尺寸較小，從而減小了螺母的徑向尺寸及縮短了軸向尺寸。但這種反向器的外輪廓和螺母上的切槽尺寸精度要求較高。

　　種類選擇

　　滾珠絲杠的螺母，根據(jù)鋼球的循環(huán)方式可分為：彎管式、循環(huán)器式、端蓋式。這三種循環(huán)方式的特長(zhǎng)。

　　彎管式

　?。⊿BN、BNF、BNT、BNFN、BIF 和 BTK型）這些型號(hào)，搜索的到。

　　循環(huán)式導(dǎo)片式（HBN型）

　　這些型號(hào)是最典型的螺母，通過使用彎管讓鋼球經(jīng)行循環(huán)。鋼球從絲桿軸的溝槽中掬取進(jìn)入彎管后，再回到溝槽中，做無限循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

　　循環(huán)器式

　?。―K、DKN、DIK、JPF 和 DIR型）

　　這些型號(hào)是最小型的螺母，通過循環(huán)器改變鋼球的行進(jìn)方向，越過絲桿軸外徑回到原位，做無限循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

　　端蓋式

　?。⊿BK、SDA、SBKH、WHF、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF 和 BLR型）

　　這些型號(hào)是最合適高速給進(jìn)的螺母。鋼球利用端蓋，從絲桿軸的溝槽中被掬取到螺母的通孔里，通過通孔又回到溝槽中，做無限循環(huán)運(yùn)動(dòng)。
五、特點(diǎn)

　　1、摩擦損失小、傳動(dòng)效率高

　　由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。與過去的滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到1/3以下,即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)果所需的動(dòng)力為使用滑動(dòng)絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。

　　2、精度高

　　滾珠絲杠副是一般是用世界最高水平的機(jī)械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對(duì)溫度、濕度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。

　　3、高速進(jìn)給和微進(jìn)給可能

　　滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng),所以啟動(dòng)力矩極小,不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。

　　4、軸向剛度高

　　滾珠絲杠副可以加與預(yù)壓,由于預(yù)壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值,進(jìn)而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過給滾珠加予壓力,在實(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí),由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))。

　　5、不能自鎖、具有傳動(dòng)的可逆性

六、滾珠絲杠的保護(hù)

　　滾珠絲杠副可用潤(rùn)滑來提高耐磨性及傳動(dòng)效率。潤(rùn)滑劑分為潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑脂兩大類。潤(rùn)滑油用機(jī)油、90～180號(hào)透平油或140號(hào)主軸油。潤(rùn)滑脂可采用鋰基油脂。潤(rùn)滑脂加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤(rùn)滑油通過殼體上的油孔注入螺母空間內(nèi)。

　　滾珠絲杠副和其它滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)元件，只要避免磨料微粒及化學(xué)活性物質(zhì)進(jìn)入，就可以認(rèn)為這些元件幾乎是不產(chǎn)生磨損的情況下工作的。但如果在滾道上落入臟物，或使用骯臟的潤(rùn)滑油，不僅會(huì)妨礙滾珠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且使磨損急劇增加。

　　通常采用毛氈圈對(duì)螺母副進(jìn)行密封，毛氈圈的厚度為螺距的2～3倍，而且內(nèi)孔做成螺紋的形狀，使之緊密地包住絲杠，并裝入螺母或套筒兩端的槽孔內(nèi)。密封圈除了采用柔軟的毛氈之外，還可以采用耐油橡膠或尼龍材料。由于密封圈和絲杠直接接觸，因此防塵效果較好，但也增加了滾珠絲杠螺母副的摩擦阻力矩。為了避免這種摩擦阻力矩，可以采用由較硬塑料制成的非接觸式迷宮密封圈，內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相反的形狀，并留有一定的間隙。

　　對(duì)于暴露在外面的絲杠，一般采用螺旋剛帶、伸縮套筒、錐形套筒以及折疊式塑料或人造革等形式的防護(hù)罩，以防止塵埃和磨粒粘附到絲杠表面。除與導(dǎo)軌的防護(hù)罩相似外，這幾種防護(hù)罩一端連接在滾珠螺母的端面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。這樣就可以更加的牢固了。

七、螺紋的主要參數(shù)

　　1）外徑d（大徑）（D）——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑——亦稱公稱直徑

　　2）內(nèi)徑（小徑）d1(D1)——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑，在強(qiáng)度計(jì)算中作危險(xiǎn)剖面的計(jì)算直徑

　　3）中徑d2——在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑，近似等于螺紋的平均直徑 d2≈0.5(d+d1)

　　4）螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離

　　5）導(dǎo)程（S）——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離

　　6）線數(shù)n——螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n≤4螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：S=nP

　　7）螺旋升角ψ——在中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角。

　　8）牙型角α——螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角9）牙型斜角β——螺紋牙型的側(cè)邊與螺　紋軸線的垂直平面的夾角。對(duì)稱牙型

　　各種螺紋（除矩形螺紋）的主要幾何尺寸可查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)——公稱尺寸為螺紋外徑對(duì)管螺紋近似等于管子的內(nèi)徑。

滾珠絲杠的選型過程中對(duì)滾珠絲杠本身需要注意的主要參數(shù)如下：

1、公稱直徑

即絲杠的外徑，常見規(guī)格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不過請(qǐng)注意，這些規(guī)格中，各廠家一般只備16~50的貨，也就是說，其他直徑大部分都是期貨（見單生產(chǎn)，貨期大約在30~60天之間，日系產(chǎn)品大約是2~2.5個(gè)月，歐美產(chǎn)品大約是3~4個(gè)月）。公稱直徑和負(fù)載基本成正比，直徑越大的負(fù)載越大，具體數(shù)值可以查閱廠家產(chǎn)品樣本。這里只說明兩個(gè)概念：動(dòng)額定負(fù)荷與靜額定負(fù)荷，前者指運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的額定軸向負(fù)載，后者是指靜止?fàn)顟B(tài)下的額定軸向負(fù)載。設(shè)計(jì)時(shí)參考前者即可。需要注意的是，額定負(fù)荷并非最大負(fù)荷，實(shí)際負(fù)荷與額定負(fù)荷的比值越小，絲杠的理論壽命越高。推薦：直徑盡量選16~63。

2、導(dǎo)程

也稱螺距，即螺桿每旋轉(zhuǎn)一周螺母直線運(yùn)動(dòng)的距離，常見導(dǎo)程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40，中小導(dǎo)程現(xiàn)貨產(chǎn)品一般只有5、10，大導(dǎo)程一般有1616、2020、2525、3232、4040（4位數(shù)前兩位指直徑，后兩位指導(dǎo)程），其他規(guī)格多數(shù)廠家見單生產(chǎn)。導(dǎo)程與直線速度有關(guān)，在輸入轉(zhuǎn)速一定的情況下，導(dǎo)程越大速度越快。推薦：導(dǎo)程盡量選5和10。

3、長(zhǎng)度

長(zhǎng)度有兩個(gè)概念，一個(gè)是全長(zhǎng)，另一個(gè)是螺紋長(zhǎng)度。有些廠家只計(jì)算全長(zhǎng)，但有些廠家需要提供螺紋長(zhǎng)度。螺紋長(zhǎng)度中也有兩個(gè)部分，一個(gè)是螺紋全長(zhǎng)，一個(gè)是有效行程。前者是指螺紋部分的總長(zhǎng)度，后者是指螺母直線移動(dòng)的理論最大長(zhǎng)度，螺紋長(zhǎng)度=有效行程+螺母長(zhǎng)度+設(shè)計(jì)裕量（如果需要安裝防護(hù)罩，還要考慮防護(hù)罩壓縮后的長(zhǎng)度，一般按防護(hù)罩最大長(zhǎng)度的1／8計(jì)算）。



在設(shè)計(jì)繪圖時(shí)，絲杠的全長(zhǎng)大致可以按照一下參數(shù)累加：絲杠全長(zhǎng)=有效行程+螺母長(zhǎng)度+設(shè)計(jì)余量+兩端支撐長(zhǎng)度（軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量）+動(dòng)力輸入連接長(zhǎng)度（如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長(zhǎng)度的一半+裕量）。特別需要注意的是，如果你的長(zhǎng)度超長(zhǎng)（大于3米）或長(zhǎng)徑比很大（大于70），最好事先咨詢廠家銷售人員可否生產(chǎn)，總體的情況是，國(guó)內(nèi)廠家常規(guī)品最大長(zhǎng)度3米，特殊品16米，國(guó)外廠家常規(guī)品6米，特殊品22米。當(dāng)然不是說國(guó)內(nèi)廠家就不能生產(chǎn)更長(zhǎng)的，只是定制品的價(jià)格比較離譜。推薦：長(zhǎng)度盡量選6米以下，超過的用齒輪齒條更劃算了。

4、螺母形式

各廠家的產(chǎn)品樣本上都會(huì)有很多種螺母形式，一般型號(hào)中的前幾個(gè)字母即表示螺母形式。按法蘭形式分大約有圓法蘭、單切邊法蘭、雙切邊法蘭和無法蘭幾種。按螺母長(zhǎng)度分有單螺母和雙螺母（注意，單螺母和雙螺母沒有負(fù)載和剛性差異，這一點(diǎn)不要聽從廠家銷售人員的演說，單螺母和雙螺母的主要差異是后者可以調(diào)整預(yù)壓而前者不能，另外后者的價(jià)格和長(zhǎng)度大致均是前者的2倍）。在安裝尺寸和性能允許的情況下，設(shè)計(jì)者在選用時(shí)應(yīng)盡量選擇常規(guī)形式，以避免維護(hù)時(shí)備件的貨期問題。推薦：頻繁動(dòng)作、高精度維持場(chǎng)合選雙螺母，其他場(chǎng)合選雙且邊單螺母。推薦：螺母形式盡量選內(nèi)循環(huán)雙切邊法蘭單螺母。

5、精度

滾珠絲杠按GB分類有P類和T類，即傳動(dòng)類和定位類，精度等級(jí)有1、2、3、4.....幾種，國(guó)外產(chǎn)品一般不分傳動(dòng)還是定位，一律以C0~C10或具體數(shù)值表示，一般來說，通用機(jī)械或普通數(shù)控機(jī)械選C7（任意300行程內(nèi)定位誤差±0.05）或以下，高精度數(shù)控機(jī)械選C5（±0.018）以上C3（±0.008）以下，光學(xué)或檢測(cè)機(jī)械選C3以上。特別需要注意的是，精度和價(jià)格關(guān)聯(lián)性很大，并且，精度的概念是組合和維持，也就是說，螺桿的導(dǎo)程誤差不能說明整套絲杠的誤差，出廠精度合格不能說明額定使用壽命內(nèi)都維持這個(gè)精度。這是個(gè)可靠性的問題，與生產(chǎn)商的生產(chǎn)工藝有關(guān)。推薦：精度盡量選C7。





以上說的都是主要參數(shù)，在選用型號(hào)時(shí)還得用到以下參數(shù)：珠卷數(shù)，珠徑，制造方式代碼，預(yù)壓等級(jí)等。分別說明如下：

6、珠卷數(shù)

這個(gè)參數(shù)一般標(biāo)注在型號(hào)的導(dǎo)程后，如4010-4，這個(gè)“-4”就是珠卷數(shù)，因?yàn)橛醒h(huán)方式的問題說起來比較復(fù)雜，用戶可以簡(jiǎn)單的理解為滾動(dòng)體的循環(huán)圈數(shù)，“-4”就是4個(gè)循環(huán)，這個(gè)數(shù)值越大表示負(fù)載越大螺母長(zhǎng)度越長(zhǎng)。

7、珠徑

這個(gè)參數(shù)是指滾動(dòng)體的直徑，型號(hào)中不會(huì)體現(xiàn)，但是在各廠家的技術(shù)參數(shù)表中會(huì)標(biāo)識(shí)，一般與公稱直徑和導(dǎo)程相關(guān)，用戶不必理會(huì)。但是有些用戶因使用不當(dāng)導(dǎo)致滾珠掉出螺母外需要重裝滾珠時(shí)這個(gè)參數(shù)是要注意的，尺寸一般精確到0.001，當(dāng)然，不推薦用戶自行安裝，否則廠家不會(huì)提供無償維護(hù)，即使產(chǎn)品仍在保修期內(nèi)。如有滾珠意外掉落的情況，應(yīng)通知供應(yīng)商協(xié)助安裝。

8、制造方式代碼

滾珠絲杠的制造方式主要是兩種：軋制和磨制，前者也稱滾軋制造或轉(zhuǎn)造，一般用F表示。后者也稱研磨制造。一般用G表示。因工藝的不同，兩者能達(dá)到的精度等級(jí)不同，目前，軋制方式能達(dá)到的最高精度是C5級(jí)，我所知的只有REXROTH可以達(dá)到這個(gè)精度。而磨制可以成產(chǎn)出更高精度的產(chǎn)品。不過請(qǐng)注意，兩種制造方式與精度、性能沒有逆向必然性，也就是說如果你選用的精度是C7，那么與它是怎么制造出來的無關(guān)。事實(shí)上我碰到許多廠家的專業(yè)銷售人員都未必知道兩者之間的詳細(xì)區(qū)別，所以多說幾句：軋制屬于批量制造，磨制屬于精確制造，前者的生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者，但是前者的制造設(shè)備成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。換句話說，磨制絲杠的進(jìn)入門檻較低，軋制生產(chǎn)的進(jìn)入門檻較高，能生產(chǎn)軋制絲杠的廠家一般也能生產(chǎn)磨制絲杠，而能生產(chǎn)磨制絲杠的廠家不一定能生產(chǎn)軋制絲杠。所以，同精度產(chǎn)品如果該可以買到軋制品就不要買磨制品，原因很簡(jiǎn)單：便宜。另外說明一點(diǎn)，軋制和磨制僅指螺桿，螺母全是磨削制造。

9、預(yù)壓

也稱預(yù)緊。關(guān)于預(yù)壓，用戶不必了解具體預(yù)緊力和預(yù)緊方式，只需按照廠家樣本選擇預(yù)壓等級(jí)即可。等越高螺母與螺桿配合越緊，等級(jí)越低越松。遵循的原則是：大直徑、雙螺母、高精度、驅(qū)動(dòng)力矩較大的情況下預(yù)壓等級(jí)可以選高一點(diǎn)，反之選低一點(diǎn)。

 附：

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滾珠絲杠軸承規(guī)格型號(hào)選型
① 確定定位精度；

② 通過馬達(dá)及對(duì)速度的要求來確定絲杠軸承導(dǎo)程；

③ 查看螺母尺寸確定行程及相關(guān)絲杠軸承軸端數(shù)據(jù)；

④ 通過負(fù)載及速度分布（加減速）來確定平均軸向力和轉(zhuǎn)速；

⑤ 通過平均軸向力確定預(yù)壓力；

⑥ 預(yù)期壽命，軸向負(fù)荷，轉(zhuǎn)速確定動(dòng)額定負(fù)荷；

⑦ 基本動(dòng)額定負(fù)荷，導(dǎo)程，臨界轉(zhuǎn)速，DmN值限制確定絲杠軸承外徑及螺母形式；

⑧ 外徑，螺母，預(yù)壓，負(fù)荷確定剛性（機(jī)臺(tái)設(shè)計(jì)）；

⑨ 環(huán)境溫度，螺母總長(zhǎng)確定熱變及累積導(dǎo)程；

⑩ 絲杠軸承剛性，熱變位確定預(yù)拉力；

? 機(jī)床最高速度，溫升時(shí)間，絲杠軸承規(guī)格確定馬達(dá)驅(qū)動(dòng)扭矩及規(guī)格。

滾珠絲杠的故障現(xiàn)象及維修
因滾珠絲杠傳統(tǒng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床這機(jī)構(gòu)中實(shí)際運(yùn)行最為頻繁，各部件經(jīng)常產(chǎn)生機(jī)械磨損和潤(rùn)滑不良，因而，常常出現(xiàn)定位精度下降，反向間隙過大，機(jī)械爬行，軸承磨損嚴(yán)重，噪音過大等故障。當(dāng)這些故障出現(xiàn)時(shí)就要我們對(duì)此做出正確的診斷，才能及時(shí)修復(fù)設(shè)備。滾珠絲杠在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的故障現(xiàn)象主要可以分為2類，其具體原因如下。



2.1 反向間隙大，定位精度差，加工零件尺寸不穩(wěn)定

滾珠絲杠螺母副及其支撐系統(tǒng)由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行產(chǎn)生的磨損間隙，將直接影響數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)動(dòng)精度和剛性。一般故障現(xiàn)象有：反向間隙大、定位精度不穩(wěn)定等。根據(jù)磨損具體產(chǎn)生的位置，故障原因和細(xì)分為一下幾類：

(1) 滾珠絲杠支撐軸承磨損或軸承預(yù)加負(fù)荷墊圈配的不合適。

(2) 滾珠絲杠雙螺母副產(chǎn)生間隙，滾珠磨損。

(3) 滾珠絲杠單螺母副磨損產(chǎn)生間隙。

(4) 螺母法蘭盤與工作臺(tái)沒有固定牢，產(chǎn)生間隙。

2.2 滾珠絲杠副運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，噪音過大 

這種故障現(xiàn)象主要是一些認(rèn)為原因，具體如下：



（1）伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)參數(shù)未調(diào)整好。

（2）絲杠絲母潤(rùn)滑不良。

2.3 檢測(cè)與維修 

滾珠絲杠所產(chǎn)生的故障是多種多樣的，沒有固定的模式。有的故障是漸發(fā)性故障，要有一個(gè)發(fā)展的過程，隨著使用時(shí)間的增加越來越嚴(yán)重;有的是突發(fā)性故障，一般沒有明顯的征兆，這種故障是各種不利因素及外界共同作用而產(chǎn)生的。所以通過正確的檢測(cè)來確定真正的故障原因，是快速準(zhǔn)確維修的前提。

2.4 滾珠絲杠螺母副及支撐系統(tǒng)間隙的檢查維修 

當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)反向誤差大，定位精度不穩(wěn)定，過象限出現(xiàn)刀痕時(shí)，首先要檢測(cè)絲杠系統(tǒng)有沒有間隙。檢測(cè)的方法是：用百分表配合鋼球放在絲杠的一端中心孔中，測(cè)量絲杠的軸向串動(dòng)，另一塊百分表測(cè)量工作臺(tái)移動(dòng)；正反轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，觀察百分表上反映的數(shù)值，根據(jù)數(shù)值不同的變化確認(rèn)故障部位。

（1）絲杠支撐軸承間隙的檢測(cè)與修理。

如測(cè)量絲杠的百分表在絲杠正反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)指針沒有擺動(dòng)，說明絲杠沒有串動(dòng)現(xiàn)象，該百分表最大與最小測(cè)量值之差就是絲杠的軸向串動(dòng)距離。這時(shí)，我們就要檢查支撐軸承的背帽是否鎖緊，支撐軸承是否磨損失效，預(yù)加負(fù)荷軸承墊圈是否合適。如果軸承沒有問題，是要從新配做預(yù)加負(fù)荷墊圈就可以了。如果軸承沒有損壞，需要把軸承更換掉，從新配做預(yù)加負(fù)荷墊圈，再把背帽背緊。絲杠軸向串動(dòng)大小主要在于支撐軸承預(yù)加負(fù)荷墊圈的精度。絲杠安裝精度最理想的狀態(tài)是沒有正反間隙，支撐軸承還要有0.22mm左右的過盈。

(2) 滾珠絲杠雙螺母副產(chǎn)生間隙的檢測(cè)與維修 

通過檢測(cè)，如果確定故障不是由于絲杠串動(dòng)引起的，那就要考慮是否是絲杠螺母之間產(chǎn)生了間隙，這種情況的檢測(cè)方法幾本跟絲杠檢測(cè)串動(dòng)相同，用百分表測(cè)量與螺母相連的工作臺(tái)上，正 反向轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，檢測(cè)出絲杠與螺母之間的最大間隙，然后進(jìn)行調(diào)整。

方法如圖2所示，調(diào)整墊片4的厚度，使左右螺母1、2產(chǎn)生軸向位移，從而消除滾珠絲杠螺母副間隙和產(chǎn)生預(yù)緊力。



（3）單螺母副的檢測(cè)與維修

對(duì)于單螺母滾珠絲扛，絲桿螺母副之間隙是不能調(diào)整的。

如檢測(cè)出絲杠螺母副存在間隙，首先檢測(cè)絲杠和螺母的螺紋圓弧是否已經(jīng)磨損，如磨損嚴(yán)重，必須更換全套絲杠螺母；如檢查磨損輕微，就可以更換更大直徑的滾珠來修復(fù)。在修復(fù)時(shí)，首先要檢測(cè)出絲杠螺母副的最大間隙，換算成滾珠直徑的增加，然后選配合適的滾珠重新裝備。這樣的維修是比較復(fù)雜，所需時(shí)間長(zhǎng)，要求技術(shù)水平高。

（4）螺母法蘭盤與工作臺(tái)連接沒有固定好而產(chǎn)生的間隙

這個(gè)問題一般容易被人發(fā)現(xiàn)，因機(jī)床長(zhǎng)期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，，固定法蘭盤的螺釘松動(dòng)產(chǎn)生間隙，在檢查絲杠螺母間隙時(shí)最好把該故障因素先排除，以免在維修時(shí)走彎路。

（5）滾珠絲杠螺母副運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)、噪音過大等故障的維修

滾珠絲杠螺母副不平穩(wěn)和噪音過大，大部分是由于潤(rùn)滑不良造成的，但有時(shí)也可能因伺服電驅(qū)動(dòng)參數(shù)未調(diào)整好造成的。

2.5 軸承、絲杠螺母副潤(rùn)滑不良 

機(jī)床在工作中如產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，在檢測(cè)機(jī)械傳動(dòng)部分沒有問題后，首先，要考慮到潤(rùn)滑不良的問題，因?yàn)楹芏鄼C(jī)床經(jīng)過多年的運(yùn)轉(zhuǎn)，絲杠螺母自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)往往堵塞，不能自動(dòng)潤(rùn)滑。這時(shí)，可以在軸承、螺母中加入耐高溫、耐高速的潤(rùn)滑脂就可以解決問題，潤(rùn)滑脂能保證軸承、螺母正常運(yùn)行數(shù)年之久。

2.6 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)問題 

有的機(jī)床在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生振動(dòng)和爬行，往往檢測(cè)機(jī)械部分均無問題，不管怎樣調(diào)整都不能消除振動(dòng)和爬行。經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)增益參數(shù)不適合實(shí)際運(yùn)行狀況。調(diào)整增益數(shù)后，就可消除振動(dòng)和爬行故障。

2.7 滾珠絲杠副的修復(fù) 

本文中所用牧野加工中心（機(jī)床型號(hào)MC1210-A60）采用的是雙螺母外循環(huán)滾珠絲杠。由于滾珠絲杠滾道是精度磨削加工成型，所以采用圓柱形油石對(duì)絲杠滾道內(nèi)的局部疲勞點(diǎn)進(jìn)行研磨處理，來消除疲勞點(diǎn)：將螺母拆開，仔細(xì)檢查每個(gè)鋼球，將表面有磨損的鋼球作廢，并用千分尺對(duì)所有的鋼球進(jìn)行測(cè)量，將尺寸變化較大的鋼球作廢，按測(cè)量尺寸購(gòu)買同型號(hào)的鋼球，保證這些鋼球的直徑誤差在0.01mm以內(nèi)：修復(fù)回珠插管，將插管凹陷的部分進(jìn)行修復(fù)，尤其是插管兩端的 凹陷，會(huì)影響鋼珠循環(huán)滾動(dòng)，必須平整流暢。將螺母、鋼球、絲杠滾道用煤油清理干凈。

裝配：剛開始裝配順利，裝配進(jìn)行到最后時(shí)，每安裝一粒鋼球都需要反復(fù)慢慢旋轉(zhuǎn)螺母，并輕輕的按鋼球，才能消除鋼球之間的間隙。為了防止鋼球從另一端滾出，可先將滾道一端口堵上，邊旋轉(zhuǎn)邊裝配，裝備時(shí)要仔細(xì)并有耐心，越到最后安裝越困難，直到鋼球裝配完成。

針對(duì)部分小型的滾球絲杠副，如HASS立式加工中心滾珠絲杠副，也可以采用較為簡(jiǎn)易的安裝方法：將鋼珠、螺母、絲杠用煤油清理干凈后，先用甘油將小鋼珠直接粘到絲杠螺母的滾道上，此時(shí)應(yīng)注意：每一列循環(huán)滾道內(nèi)都應(yīng)沾滿鋼珠，而相鄰兩列之間的滾道內(nèi)不允許有鋼珠。然后將插管也裝滿滾珠，并將插管口的滾珠用甘油粘住。將插管加入到絲杠螺母上然后慢慢旋轉(zhuǎn)螺母逐漸將螺母裝配到絲杠上。此方法主要針對(duì)鋼球較小的滾珠絲杠副的安裝，鋼珠過大的話則很難用粘到螺母內(nèi)的滾道上。

2.8 軸向間隙的消除 

由于制造和安裝的誤差以及使用磨損，滾珠絲杠副總是存在誤差的。這些誤差對(duì)于滾珠絲杠副的傳動(dòng)精度和剛度都有影響。因此，必須采取措施來消除軸向間隙和提高軸向剛度。

本文主要采取墊片調(diào)整方式：通過選用不同厚度的墊片在改變兩個(gè)螺母之間的軸向距離，以達(dá)到調(diào)整軸向間隙和預(yù)緊的目的。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，可靠性也好，當(dāng)滾珠絲杠副產(chǎn)生間隙時(shí)能夠及時(shí)更換調(diào)整墊片的厚度來消除軸向間隙。但精度調(diào)整比較困難，當(dāng)滾道有磨損是不能隨時(shí)消除間隙和改變預(yù)緊程度，只適用于一般精度的滾珠絲杠副。