滾珠絲杠的故障原因及維護方法
滾珠絲杠的性能要求十分嚴格，其要求傳動可靠性高，不易磨損，可長期無故障運行，還須傳動靈敏，運行精度高，不易產生爬行。同時，傳動效率要高，運行平穩(wěn)，一般為η=0.92~0.96，在施加預緊力后，可消除軸向間隙，在反向時無空行程。但是，其缺點是不能自鎖，垂直安裝時需有平衡裝置。按滾珠絲杠的傳動形式可分為絲杠轉動傳動和螺母轉動傳動。絲杠轉動是指：絲杠轉動，螺母固定在工作臺上。絲杠旋轉推動螺母，螺母帶動工作臺做往復運動。一般我們常見的都是這種類型的安裝方式。螺母傳動是指：絲杠被固定，螺母通過軸承固定在工作臺上，伺服電機帶動螺母旋轉，螺母沿絲杠做軸向運動，進而帶動工作臺運動。這種傳動方式一般用于絲杠較長的機床上，防止絲杠因剛性不足而產生震動和變形。
按滾珠絲杠螺母結構可分為：內循環(huán)和外循環(huán)兩種方式。外循環(huán)方式的滾珠絲杠螺母由絲杠、滾珠、回珠管和螺母組成。與內循環(huán)方式的主要區(qū)別在于，螺母螺旋槽的兩端用回珠管連接起來，使?jié)L珠能夠從一端重新回到另一端，構成一個閉合的循環(huán)回路。內循環(huán)方式的滾珠絲杠螺母結構關鍵是在螺母的側孔中裝有圓柱凸輪式反向器，反向器上銑有Ｓ形回珠槽，將相鄰兩螺紋滾道連接起來。滾珠從螺紋滾道進入反向器，借助反向器迫使?jié)L珠越過滾珠絲杠牙頂進人相鄰滾道，實現(xiàn)循環(huán)。
因滾珠絲杠傳動系統(tǒng)在數(shù)控機床各機構中實際運行最為頻繁，各零部件經常產生機械磨損和潤滑不良，因而，常常出現(xiàn)定位精度下降，反向間隙過大機械爬行，軸承磨損嚴重，噪音過大等故障。當這些故障出現(xiàn)時就要我們對此做出正確的診斷，才能及時修復設備。滾珠絲杠在運行中產生的故障現(xiàn)象主要可以分為2類。
滾珠絲杠螺母副及其支撐系統(tǒng)由于長時間運行產生的磨損間隙，將直接影響數(shù)控機床的傳動精度和剛性。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)磨損具體產生的位置,故障原因可細分為以下幾類:滾珠絲杠支撐軸承磨損或軸承預加負荷墊圈配的不合適；滾珠絲杠雙螺母副產生間隙,滾珠磨損；滾珠絲杠單螺母副由于磨損產生間隙；螺母法蘭盤與工作臺之間沒有固定牢產生間隙。
滾珠絲杠所產生故障是多種多樣的，沒有固定的模式。有的故障是漸發(fā)性故障，要有一個發(fā)展的過程，隨著使用時間的增加越來越嚴重；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生的。所以通過正確的檢測來確定真正的故障原因，是快速準確維修的前提。
當數(shù)控機床出現(xiàn)反向誤差大，定位精度不穩(wěn)定過象限出現(xiàn)刀痕時，首先要檢測絲杠系統(tǒng)有沒有間隙。檢測的方法是：用百分表配合鋼球放在絲杠的一端中心孔中，測量絲杠的軸向竄動，另一塊百分表測量工作臺移動；正反轉動絲杠，觀察兩塊百分表上反映的數(shù)值，根據(jù)數(shù)值不同的變化確認故障部位。
如測量絲杠的百分表在絲杠正反向轉動時指針沒有擺動，說明絲杠沒有竄動；如百分表指針擺動，說明絲杠有竄動現(xiàn)象，該百分表最大與最小測量值之差就是絲杠的軸向竄動的距離。這時，我們就要檢查支撐軸承的背帽是否鎖緊，支撐軸承是否已磨損失效預加負荷軸承墊圈是否合適。如果軸承沒有問題，只要重新配做預加負荷墊圈就可以了。如果軸承損壞需要把軸承更換掉重新配做預加負荷墊圈，再把背帽背緊。絲杠軸向竄動大小主要在于支撐軸承預加負荷墊圈的精度。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0.02 m左右的過盈。
對于單螺母滾珠絲杠，杠螺母副之間的間隙是不能調整的。如檢測出絲杠螺母副存在間隙,首先檢查絲杠和螺母的螺紋圓弧是否已經磨損，如磨損嚴重，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。在修復時,首先要檢測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配。這樣的維修是比較復雜,所需時間長，要求技術水平高。
螺母法蘭盤與工作臺連接沒有固定好而產生的間隙，這個問題一般容易被人忽視，因機床長期往復運動，固定法拉盤的螺釘松動產生間隙，在檢查絲杠螺母間隙時最好把該故障因素先排除，以免在修理時走彎路。滾珠絲杠副運動不平穩(wěn)音過大等故障的維修，滾珠絲杠螺母副運動不平穩(wěn)和噪音過大，大部分是由于潤滑不良造成的，但有時也可能因伺服電機驅動參數(shù)未調整好造成的。
機床在工作中如產生噪音和振動，在檢測機械傳動部分沒有問題后，首先，要考慮到潤滑不良的問題，因為很多機床經過多年的運轉，絲杠螺母自動潤滑系統(tǒng)往往堵塞不能自動潤滑。這時,可以在軸承螺母中加入耐高溫、耐高速的潤滑脂就可以解決問題，潤滑脂能保證軸承、螺母正常運行數(shù)年之久。有的機床在運動中產生振動和爬行，往往檢測機械部分均無問題，不管怎樣調整都不能消除振動和爬行。經仔細檢查，發(fā)現(xiàn)伺服電機驅動增益參數(shù)不適合實際運行狀況。調整增益參數(shù)后，就可消除振動和爬行故障。
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