數(shù)控畢業(yè)論文---滾珠絲桿

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘　要1</b></p><p><b>　　前 言3</b></p><p>　　第一章 滾珠絲桿的簡述5</p><p>　　1.1 滾珠絲桿的特點5</p><p>

2、;　　1.2滾軸絲杠的常見故障5</p><p>　　1.3滾軸絲杠常見故障的處理6</p><p><b>　　1.4實例解析7</b></p><p>　　第二章 絲杠的保養(yǎng)及維護8</p><p>　　2.1絲杠的保養(yǎng)與維護8</p><p>　　2.2安裝及注意事項9</

3、p><p>　　第三章 滾珠絲杠的應用10</p><p>　　3.1滑動絲杠副相比驅(qū)動力11</p><p>　　3.2滾珠絲杠的特點12</p><p>　　3.3滾珠絲杠產(chǎn)品與應用12</p><p><b>　　結(jié) 論15</b></p><p><b

4、>　　致謝語17</b></p><p><b>　　參考文獻19</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　滾珠絲杠以其傳動效率高、精度好，精度保持性強等特點廣泛應用于數(shù)控機床，但是常常由于使用、維修、維護不當?shù)仍?，造成無法滿足加工精度要求，本文根據(jù)滾珠絲杠副的特點，

5、及歷年來對數(shù)控機床的維修，通過對滾珠絲杠損壞原因的分析，并結(jié)合具體維修案例，闡述了滾珠絲杠在數(shù)控機床上的使用，及其如何延長滾珠絲杠的使用壽命。</p><p>　　關(guān)鍵詞：功能部件，數(shù)控機床，滾動導軌副，滾珠絲杠副，數(shù)控系統(tǒng)</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　滾珠絲桿是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為回

6、轉(zhuǎn)運動的理想的產(chǎn)品。滾珠絲桿由螺桿、螺母和滾珠組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動，這是滾珠螺絲的進一步延伸和發(fā)展，這項發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動動作變成滑動動作。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲桿被廣泛應用于各種數(shù)控機床和精密儀器?！　?lt;/p><p>　　第一章 滾珠絲桿的簡述</p><p>　　1.1 滾珠絲桿的特點　　　　1、與滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩為1/3　　滾珠

7、絲桿的絲杠軸與絲母之間有很多滾珠在做滾動運動,所以能得到較高的運動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助?！　　　?、高精度軸承的保證　　滾珠絲桿是用日本制造的世界最高水平的機械設備連貫生產(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,對溫度?濕度進行了嚴格的控制,由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證　　3、微進給可能　　滾珠絲桿由

8、于是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實現(xiàn)精確的微進給?！　?、無側(cè)隙、剛性高　　滾珠絲桿可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達到負值,進而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過給滾珠加予壓力,在實際用于機械裝置等時,由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強)?！　　　?、高速進給軸承可能　　滾珠絲桿由于運動效率高、發(fā)熱小、所以可實現(xiàn)高速進給(運動)。　　精度公差:C10,C7,C5,C3,C2,C1--數(shù)

9、字越小，精度越高。</p><p>　　1.2 滾軸絲杠的常見故障　　</p><p>　　但在實際應用中，經(jīng)常由于工作人員對絲杠的性能不了解或保養(yǎng)不夠等原因，造成絲杠副的故障或損壞，從而對機床進給運動造成各種影響：　　（1）過載問題　　滾珠絲杠副進給傳動的潤滑狀態(tài)不良、軸向預加載荷太大、絲杠與導軌不平行、螺母軸線與導軌不平行、絲杠彎曲變形時，都會引起過載報警。一般會在CRT上顯示伺

10、服電動機過載、過熱或過流的報警，或在電柜的進給驅(qū)動單元上，用指示燈或數(shù)碼管提示驅(qū)動單元過載、過流信息?！　。?）竄動問題　　竄動問題是滾珠絲杠副進給傳動的潤滑狀態(tài)不良、絲杠支承軸承的壓蓋壓合情況不好、滾珠絲杠副滾珠有破損、絲杠支承軸承可能破裂、軸向預加載荷太小，使進給傳動鏈的傳動間隙過大，引起絲杠傳動時的軸向竄動?！　。?）爬行問題　　爬行問題一般發(fā)生在啟動加速段或低速進給時，多因進給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良、外加負載過大等因素所致

11、。尤其要注意的是，伺服電動機和滾珠絲杠連接用的聯(lián)軸器，如連接松動或聯(lián)軸器本身缺陷，如裂紋等，會造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動和伺服電動機的轉(zhuǎn)動不同步，從而使進給運動忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。</p><p>　　1.3 滾軸絲杠常見故障的處理</p><p>　　對于絲杠引起故障如何進行處理呢，下面我們來對它進行一下分析和總結(jié)，以確定我們的維修思路。滾珠絲杠副常見的故障會引起數(shù)控機床產(chǎn)生進給運動誤差，而進

12、給運動誤差表現(xiàn)在由滾珠絲杠副的工作狀況上，反映為噪聲過大、運動不靈活。下面就這兩種故障現(xiàn)象進行簡要分析。　?。?）故障現(xiàn)象1——滾珠絲杠副噪聲過大（見表1.1）</p><p>　　表1.1滾珠絲杠副噪聲過大　　（2）故障現(xiàn)象2——滾珠絲杠運動不靈活（見表1.2）</p><p>　　表1.2滾珠絲杠運動不靈活　</p><p>　　1.4 實例解析　　

13、　　1.一臺VMC850（FANUC 0M-D系統(tǒng)）加工中心，在工作中發(fā)現(xiàn)Y軸加工尺寸老是不穩(wěn)定，偶而還會出現(xiàn)409#報警。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)Y軸絲杠鎖緊螺母松動，打緊后重新安裝，試加工，不再出現(xiàn)409#報警，但加工尺寸還是不太穩(wěn)定，再次檢查Y軸絲杠，沒有發(fā)現(xiàn)什么問題，將其從機床上取下，用手轉(zhuǎn)動螺母副，發(fā)現(xiàn)螺母副間隙過大，明顯看到有晃動現(xiàn)象。分析原因并再次檢查絲杠潤滑系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)潤滑油管斷裂，不能有效進行潤滑，更換油管及絲杠，重新安裝，故障排除。

14、　　　　2．一臺VM85（FANUC 0I）加工中心，X軸在工作中出現(xiàn)噪音大，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)軸承座密封損壞導致絲杠軸承銹蝕，需更換軸承，工作人員進更換，但更換后試機，發(fā)現(xiàn)X軸運動到原點附近就出現(xiàn)過熱報警并伴隨有嗡嗡聲音，檢查參數(shù)未發(fā)現(xiàn)什么問題，對剛才更換過程進重新檢查，發(fā)現(xiàn)工作人員在更換軸承時，無意將遠端軸承座上下調(diào)換了方向，因為軸承座方向不同時它的高低不同，致使軸承座與絲杠不同軸，螺母副遠離該軸承座時絲杠尚能轉(zhuǎn)動，當靠近這個位置時因不

15、同軸致使絲杠受力過大，從而產(chǎn)生報警。重新安裝軸承座后，故障排除</p><p><b>　　絲杠的保養(yǎng)及維護</b></p><p>　　2.1 絲杠的保養(yǎng)及維護</p><p>　　1. 由上面的分析及實例可以看出，絲杠的故障均由于維護保養(yǎng)不到位引起的，下面我們來談一下絲杠的保養(yǎng)及維護：　　滾珠絲杠副的潤滑　　在使用滾珠絲杠副時，必須要有

16、足夠的潤滑，如果潤滑不夠，將導致摩擦和磨損的增加，造成故障或壽命縮短等。潤滑不良可同時引起數(shù)控機床多種進給運動的誤差，因此，滾珠絲杠潤滑是日常維護的主要內(nèi)容?！　∈褂脻櫥瑒┛商岣邼L珠絲杠耐磨性及傳動效率。潤滑劑可分為潤滑油和潤滑脂兩大類?！　櫥?一般為全損耗系統(tǒng)用油 一般情況下，用于滾動軸承的礦物油都適用?！　√貏e是在高轉(zhuǎn)速情況下，以油潤滑比脂潤滑佳，這時滾珠絲杠副的溫升較小。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠副可在每次機床工作前加油一次

17、?！　櫥?可采用鋰基潤滑脂。潤滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤滑油則經(jīng)過殼體上的油孔注入螺母的空間內(nèi)。每半年對滾珠絲杠上的潤滑脂更換一次，清洗絲杠上的舊潤滑脂，涂上新的潤滑脂， 采用脂潤滑的優(yōu)點可以使?jié)L珠絲杠傳動系統(tǒng)在一段很長時間后才需進行補充。也就是說，在多數(shù)情況下，可以省去一套補充潤滑的裝置。補充潤滑脂的限量為大約填入螺母內(nèi)空間容積的一半?？梢允褂盟懈呒墲L動軸承潤滑脂</p><p>

18、　　2.2　安裝及注意事項</p><p>　　滾珠絲杠副是精密的傳動單元，安裝滾珠絲杠副需要專門的技能和正確的測量設施。一般情況下，滾珠絲杠副的直線性偏差用手是感覺不到的，而滾珠絲杠徑向力及偏心力則由外部導軌承擔，為避免對滾珠絲杠副損壞，必須安裝限位裝置。使用時需注意的事項如下：　　1）請注意避免撞擊、彎曲，應小心拿取?！　?）應保證支撐座孔與螺母座孔同軸性，不允許在不同軸的情況下強行安裝?！　?）請不要

19、使?jié)L珠絲杠副承受徑向力，以免彎曲，部分滾珠過載，從而導 致傳 動不平穩(wěn)，影響精度及使用壽命.</p><p>　　第三章 滾珠絲杠的應用</p><p>　　滾珠絲杠由螺桿、螺母、鋼球、預壓片、反向器、防塵器組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動，是艾克姆螺桿的進一步延伸和發(fā)展，這項發(fā)展的重要意義就是將從滑動動作變成滾動動作。由于具有很小的，滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業(yè)設備和精密儀器，滾

20、珠絲杠是工具機和精密機械上最常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成線性運動，或?qū)⑥D(zhuǎn)換成軸向反覆作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。 </p><p>　　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)。滾珠每一個循環(huán)閉路稱為列，每個滾珠循環(huán)閉路內(nèi)所含導程數(shù)稱為圈數(shù)。內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的每個螺母有2列、3列、4列、5列等幾種，每列

21、只有一圈；外循環(huán)每列有1.5圈、2.5圈和3.5圈等幾種。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入循環(huán)。如圖2-3所示，外循環(huán)滾珠絲杠螺母副按滾珠循環(huán)時的返回方式主要有端蓋式、插管式和螺旋槽式。 圖2-3 常用外循環(huán)方式(a)端蓋式；（b）插管式；（c）螺旋槽式如圖2-3（a）所示是端蓋式，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，滾珠由此進入回程管，

22、形成循環(huán)。如圖2-3（b）所示為插管式，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。如圖2-3（c）所示為螺旋槽式，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，但制造較復雜。外循環(huán)滾珠絲杠外循環(huán)結(jié)構(gòu)和制造工藝簡單，使</p><p>　　3.1 滑動絲杠副相比驅(qū)動力</p><p>　　由于

23、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運動,所以能得到較高的運動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。</p><p>　　1、高精度的保證，滾珠絲杠副是用日本制造的世界最高水平的機械設備連貫生產(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,對溫度、濕度進行了嚴格的控制，由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分

24、保證。</p><p>　　2、微進給可能，滾珠絲杠副由于是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實現(xiàn)精確的微進給。</p><p>　　3、無側(cè)隙、剛性高，滾珠絲杠副可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達到負值,進而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過給滾珠加予壓力,在實際用于機械裝置等時,由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強)。5、高速進給可能，滾珠絲杠由于運動效

25、率高、發(fā)熱小、所以可實現(xiàn)高速進給(運動)?！蚓裙?P5 .P7 -- </p><p>　　滾珠絲杠軸承為適應各種用途，提供了標準化種類繁多的產(chǎn)品。滾珠的循環(huán)方式有循環(huán)導管式、循環(huán)器式、端蓋式。</p><p>　　預壓方式有定位預壓（雙螺母方式、位預壓方式）、定壓預壓。可根據(jù)用途選擇適當類型。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個等級）和經(jīng)高精度冷軋加工成型的

26、冷軋滾珠絲杠軸承（精度分為從C7-C10的3個等級）。另外，為應付用戶急需交貨的情況，還有已對軸端部進行了加工的成品，可自由對軸端部進行追加工的半成品及冷軋滾珠絲杠軸承。作為此軸承的周邊零部件，在使用所必要的絲杠支撐單元、螺母支座、鎖緊螺母等也已被標準化了，可供用戶選擇使用。</p><p>　　3.2 滾珠絲杠的特點</p><p>　　滾珠絲杠軸承以多年來所累積制品技術(shù)為基礎，從材料、

27、熱外理、制造、檢查至出貨，都是以嚴謹?shù)钠繁Ｖ贫葋砑右怨芾?，因此具有高信賴性?</p><p>　　1、按照國標GB/T17587.3-1998及應用實例，滾珠絲杠（目前已基本取代梯形絲桿，已俗稱絲桿）是用來將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動；或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件，并具有傳動效率高，定位準確等</p><p>　　2、當滾珠絲杠作為主動體時，螺母就會隨絲桿的轉(zhuǎn)動角度按照對應規(guī)格的導程

28、轉(zhuǎn)化成直線運動，被動工件可以通過螺母座和螺母連接，從而實現(xiàn)對應的直線運動。 </p><p>　　3.3 滾珠絲杠產(chǎn)品與應用</p><p>　　超高DN值滾珠絲杠：高速工具機，高速綜合加工中心機</p><p>　　端蓋式滾珠絲杠：快速搬運系統(tǒng)，一般產(chǎn)業(yè)機械，自動化機械</p><p>　　高速化滾珠絲杠：CNC機械、精密工具機、產(chǎn)業(yè)機械、

29、電子機械、高速化機械</p><p>　　精密研磨級滾珠絲杠：CNC機械，精密工具機，產(chǎn)業(yè)機械，電子機械，輸送機械，航天工業(yè)，其它天線使用的致動器、閥門開關(guān)裝置等</p><p>　　螺帽旋轉(zhuǎn)式（R1）系列滾珠絲杠：半導體機械、產(chǎn)業(yè)用機器人、木工機、雷射加工機、搬送裝置等</p><p>　　軋制級滾珠絲杠：低摩擦、運轉(zhuǎn)順暢的優(yōu)點，同時供貨迅速且價格低廉</p

30、><p>　　重負荷滾珠絲杠：全電式射出成形機、沖壓機、半導體制造裝置、重負荷制動器、產(chǎn)業(yè)機械、鍛壓機械。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過這次的畢業(yè)設計，我從設計的過程中學到了很多在書本上沒有的內(nèi)容，加深了對數(shù)控機床的了解，鞏固了書本的知識。 </p><p><b>

31、　　結(jié)論總結(jié)如下：</b></p><p>　　對于某個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成。而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進行仔細的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。</p><p><b>　　致謝語</b></p><p>　　眨眼間，三年的大學生活就在本設計論

32、文的完成之際即將宣告結(jié)束。由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。三年的不斷學習，不僅是為了今天的畢業(yè)設計，也是為今后走上工作崗位作了準備。</p><p>　　在六個月的畢業(yè)設計中，在指導老師xx講師的嚴格要求及心指導下，按時完成了設計任務，并在此過程中鞏固了本專業(yè)的知識，分析解決問題的能力也得到了這一步的提高。在此，謹向xx

33、講師表示衷心的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　此外，在畢業(yè)設計過程中，也得到了其他老師和同學的幫助，設計任務一直在很好的氛圍中進行，在這里，也向他們表示真誠的感謝！</p><p>　　再次向設計中所有提供過幫助的人表示忠心的感謝！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]李正峰.

34、 數(shù)控加工工藝[M]. 上海交通大學出版社，2004</p><p>　　[2]羅學科. 數(shù)控機床變成與操作實訓[M]. 北京化學工業(yè)出版社，2002 </p><p>　　[3]李佳. 數(shù)控機床及應用[M]. 北京清華大學出版社，2001</p><p>　　[4]姜愛國. 數(shù)控機床技能數(shù)實訓[M]. 北京理工大學</p><p&