２０１５年０３期 科技曩向导 ◇科技之窗◇ 浅谈滚珠丝杠在数控机床上的使用 韩明玉 （哈尔滨剑桥学院黑龙江哈尔滨 １ ５００００） 【摘要ｌ滚珠丝杠以其传动效率高、精度好，精度保持性强等特点广泛应用于数控机床。但是常常由于使用、维修、维护不当等原因，造成 无法满足加工精度要求，本文根据滚珠丝杠副的特点，及历年来对数控机床的维修，通过对滚珠丝杠损坏原因的分析，并结合具体维修案例，阐 述了滚珠丝杠在数控机床上的使用，及其如何延长滚珠丝杠的使用寿命。 【关键词】功能部件；数控机床；滚动导轨副；滚珠丝杠副；数控系统 滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为 析和总结．以确定我们的维修思路 滚珠丝杠副常见的故障会引起数 回转运动的理想的产品。滚珠丝杆由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功 控机床产生进给运动误差．而进给运动误差表现在由滚珠丝杠副的Ｔ 能是将旋转运动转化成直线运动．这是滚珠螺丝的进一步延伸和发 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 展．这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作 由 简要分析。 于具有很小的摩擦阻力。滚珠丝杆被广泛应用于各种数控机床和精 ２．下面我们再来看两个实例 密仪器 （１）一台ＶＭＣ８５０（ＦＡＮＵＣ ０Ｍ—Ｄ系统）加工中心。在工作中发删 １．滚珠丝杆的特点 Ｙ轴加工尺寸老是不稳定，偶而还会出现４０９＃报警 经检查发现Ｙ轴 １．１与滑动丝杠副相比驱动力矩为１／３ 丝杠锁紧螺母松动，打紧后重新安装，试加工，不再出现４０９＃报警， 滚珠丝杆的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动，所以能 加工尺寸还是不太稳定，再次检查Ｙ轴丝杠．没有发现什么问题，将 得到较高的运动效率 与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到１／３以 从机床上取下．用手转动螺母副，发现螺母副间隙过大，明显看到有晃 下，即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的ｌ，３ 在省电 动现象。分析原因并再次检查丝杠润滑系统．发现润滑断裂．不能 方面很有帮助 有效进行润滑，更换及丝杠，重新安装．故障排除。 １．２高精度轴承的保证 （２）一台ＶＭ８５（ＦＡＮｕｃＯＩ）加工中心，ｘ轴在工作中出现噪音大， 滚珠丝杆是用１３本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出 经检查发现轴承座密封损坏导致丝杠轴承锈蚀．需更换轴承．工作人 来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面，对温度？湿度 员进更换．但更换后试机．发现ｘ轴运动到原点附近就出现过热报警 进行了严格的控制，由于完善的品质管理使精度得以充分保证 并伴随有嗡嗡声音．检查参数未发现什么问题．对刚才更换过程进重 １３微进给可能 新检查．发现工作人员在更换轴承时．无意将远端轴承座上下调换了 滚珠丝杆由于是利用滚珠运动．所以启动力矩极小．不会出现滑 方向．因为轴承座方向不同时它的高低不同．致使轴承座与丝杠不同 动运动那样的爬行现象．能保证实现精确的微进给 轴，螺母副远离该轴承座时丝杠尚能转动．当靠近这个位置时因不同 １．４无侧隙、刚性高 轴致使丝杠受力过大 从而产生报警 滚珠丝杆可以加予压，由于予压力可使轴向间隙达到负值．进而 由上面的分析及实例可以看出．丝杠的故障均由于维护保养不到 得到较高的刚性ｆ滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力．在实际用于机械 位引起的。下面我们来谈一下丝杠的保养及维护： 装置等时，由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强）。 ２．１滚珠丝杠副的润滑 １．５高速进给轴承可能 在使用滚珠丝杠副时．必须要有足够的润滑．如果润滑不够．将呼 滚珠丝杆由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给（运动）。 致摩擦和磨损的增加，造成故障或寿命缩短等 润滑不良可同时引起 精度公差：ＣＩＯ，Ｃ７，Ｃ５，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ１一数字越小，精度越高。 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 但在实际应用中．经常由于工作人员对丝杠的性能不了解或保养 要内容。 不够等原因．造成丝杠副的故障或损坏．从而对机床进给运动造成各 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 种影响： 滑油和润滑脂两大类。润滑油一般为全损耗系统用油一般情况下， １．５．１过载问题 用于滚动轴承的矿物油都适用 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 特别是在高转速情况下．以油润滑比脂润滑佳．这时滚珠丝杠副 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 的温升较小 用润滑油润滑的滚珠丝杠副可在每次机床工作前加油 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． 一次。 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、 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ｑ‘ 过流信息。 的壳体空间内．而润滑油则经过壳体上的油孑Ｌ注入螺母的空间内 每 １．５．２窜动问题 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 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 润滑脂．采用脂润滑的优点可以使滚珠丝杠传动系统在一段很长时 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 后才需进行补充 也就是说、在多数情况下．可以省去一套补充润滑的 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 装置 补充润滑脂的限量为大约填人螺母内空间容积的一半 可以使川 时的轴向窜动 所有高级滚动轴承润滑脂．但要注意润滑脂厂家的说明和提示 １．５＿３爬行问题 ２－２丝杠支承轴承的定期检查 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 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 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 及丝杠支承轴承的工作状态与润滑状态 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 ２．３滚珠丝杠副的防护 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 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 给运动忽快忽慢．产生爬行现象 切屑污物进入．因此．必勿黼防护装置 如果滚珠丝杠副在机床上外 ． 对于丝杠引起故障如何进行处理呢，下面我们来对它进行一下分 则应采用封闭的防护罩，如采用螺旋弹簧钢带套管、（下转第２６８页） ２１２ ２０１５年０３期 科技一向导 ◇科技之窗◇ 快步远行 时梦宇 （山东省章丘四中高三一班 山东章丘２５０２００） 【摘要】有人说：“想要走得快，就单独上路，想要走得远，就结伴而行。”漫漫人生路上，需独行与结伴并举，才能快步远行。 【关键词】独行一一人行路，独自行走，放弃有利地势，选择站在一个鼓励的位置，独自奔驰在思想的路上。 “修行的路总是孤独的．因为智慧必然来自孤独。”龙应台说。孤独 是每个个体弱点的相互弥补与优势的共同发挥。结伴闯前路，形成 给尘世间的人们以宝贵的“不听．不言”的机会。不昕，使人生之行免于 集团之势．使得前方的障碍显得不堪一击．使得胜利的把握成倍翻 被外物所扰．心无旁鹫；不言，使思想征途恰似一次禅坐，静心，了悟。 涨。 唯有心无杂念．意境平和，思考才有深度，智慧才能泉涌，人才能在思 且看三国时期．构成最终的三足鼎立局面的三国皆是众多英雄豪 想的路上成为领跑者 杰的集合体．像袁绍、吕布等孤军作战，不懂结伴之辈都早早湮没在了 独行总是孤独的．也是寂寞的．有时是性格使然，有时是生活所 理事洪流中。故事业的拼搏之路上，当找到志同道合的结伴之侣，结伴 迫．更甚者是为生活所逼．有人碌碌无为而已，有的却因坚韧执着而成 上路．互相扶持．皆是稳步远行。 功。 纵观古今．集大成者无不是在自身的修养、智慧超乎常人的同时， 能称之为独行的境界．亦是已经超乎常人思想。独行之人，必是思 与他人结伴才终成大业的。正如俞敏洪，在孤苦时想出创办专业的英 想特立之人．必常有独到见解，这亦是成功之基础，能快步远行的基 语教育机构的创业思路．在同学的帮助下创立并培植起了新东方这颗 石。 巨树。他的成功正是告诉我们：成功——独行思想的引领、结伴的力量 上观古时，“文王拘而演《周易》；仲尼厄尔作《春秋》，众多古贤人 缺一不可。 皆是被命运置于孤境．从而进入了思想的幽谷。下看当今，余秋雨独身 独行与结伴都能爆发出惊人地以及强大地力量，同样的意境，被 一人只影走完文化苦旅．踏遍万里河山，因而其文之深刻．其辞之精到 敏感的心读出了不同的含义和味道。这便是丰富的内心感触使然。命 超于寻常。故思想的道路上，当做孑然独行者，抛开一切羁绊，快步前 运总是在为我们带来波折的同时也带来诸多的意想不到。心灵有了感 行。 应那便是快乐的。快乐便能快步，便能远行。 结伴．是稳步于事业的路上。 故人生长路上．唯有在结伴同行的同时，为自己留一条思想的蹊 “一个好汉三个帮”．所言正是合作在成就事业上的重要性，结伴． 径，独行于上，才能向着目标快步、远行。 Ｉ上接第２１２页）伸缩套管以及折叠式套管等。安装时，将防护罩的一端 滚珠丝杠吾４是精密的传动单元．安装滚珠丝杠副需要专门的技 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 能和正确的测量设施。一般情况下．滚珠丝杠副的直线性偏差用手 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 是感觉不到的．而滚珠丝杠径向力及偏心力则由外部导轨承担．为 端 接触式的弹性密封圈采用耐油橡胶或尼龙制成．其内孑Ｌ做成与丝杠 避免对滚珠丝杠副损坏．必须安装限位装置。使用时需注意的事项 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 如下： 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 （１）请注意避免撞击、弯曲．应小心拿取。 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 （２）应保证支撑座孔与螺母座孔同轴性，不允许在不同轴的情况 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 下强行安装 置一有损坏应及时更换 （３）请不要使滚珠丝杠副承受径向力，以免弯曲．部分滚珠过载， ２－４安装及注意事项 从而导致传动不平稳，影响精度及使用寿命。 （上接第２１８页）管道连接是最容易出现渗漏的地方，因此需要做 样的情况下．采暖工程的积极作用也被大大的减弱．城市居民的生活 好这些部位的质量控制．采用丝扣连接时。应该将丝扣连接外露２—３ 质量也受到了极大的不利影响，所以为了避免渗漏现象的产生，一定 扣．并清理丝扣上的麻头：现场组装散热器垫片时，需要利用石棉垫 要在工程建设的过程中采取有效的措施．对施工的质量进行严格的 片：采用钢管作为管道支架时，应该保证牢固型．防止管道受力脱出墙 控制。 外：当表面沾有油污时．应用棉丝蘸丙酮等清洁剂擦净。用油刷涂抹胶 粘剂时，应先涂承口内侧．后涂插Ｅｌ外侧。 ４．结论 【参考文献】 ［１］童宗寅．浅论住宅水暖工程渗漏的原因及防治叫中国新技术新产品，２０１１ 采暖工程在我国一些冬季非常寒冷的城市和地区都有着十分重 （０８）． 要的作用．但是在施工和使用的过程中也容易出现渗漏的现象，在这 ［２］，焦磊．浅谈采暖工程质量问题及防治措施【Ｊ］中国新技术新产品，２００９（０４）． （上接第２２５页）善通风网络结构、调整通风机的性能参数，对复杂落 ［１］成新龙，黄向菁，马芹永．高瓦斯煤矿硬岩巷道中深 Ｌ全断面一次爆破 后、急需优化的通风系统进行优化改造。 技术［Ａ］矿山建设工程新进展一２００６全国矿山建设学术会议文集（下册） 【Ｃ］．２０１２ ［２］李树刚，李生彩，林海飞，成连华．卸压瓦斯抽取及煤与瓦斯共采技术研究『Ｊ１． 【参考文献】 西安科技学院学报．２０１２（０３）．
