滚珠丝杆的故障分析与维修裸铜丝

滚珠丝杆的故障分析与维修

滚珠丝杆的故障分析与维修 2012年09月06日 来源： 数控加工中心是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效的自动化机床，综合了计算机技术、自动化技术、倒服驱动、精密测量和精密机械等各个领域的新的技术成果，是一门新兴的工业控制技术。江苏食品职业技术学院购置了多台配置Siemens 802D SL数控系统的加工中心，在长期的运行过程门现了一些故障，本文就最近门现的一些故障情况以及解决方法作简单介绍。 数控加工中心在工作过程中，发现不能正常回零，经过分析，初步判断可能是由以下几种原因造成： (1)丝杆由于工作时间过长而导致滚珠丝杆预紧力下降； (2)丝杆两端轴承磨损，导致丝杆和轴承之间产生窜动； (3)导轨而磨损导致工作台工作不平稳，影响加工以及回零精度。 分析几种原因之后，经过仔细检查和反复试验，证实了判断是正确的；经过研究制订了对该加工中心的滚珠丝杆及导轨等硬件进行一次个而修理的方案。 滚珠丝杆的修理 滚珠丝杆的修理首先要确定是什么因素决定滚珠丝杆工作状态的好坏，弄清楚滚珠丝杆预拉的目的和预拉量以及滚珠丝杆间隙的检测，之后对滚珠丝杆进行修理。

1 滚珠丝杆预拉的目的和预拉量 丝杆预拉就是在装配时用丝杆两端的锁紧螺母按要求对丝杆的长度方向施加一定的拉力以调整丝杆正反螺母的反向紧度，原因是丝杆在运行中温升时，热应力效应会使丝杆伸长，使丝杆的长度变得不稳定。目的是为了有效消除该部件的弹性变量以期获得平稳的运动精度。否则在微量进给时当滑鞍或工作台的阻尼力大于丝杆及螺母的弹性力矩时工作台不发生位移，随着不断的进给丝杆及螺母的累积弹性力矩超过工作台阻尼力矩此时的工作台产生冲动位移。虽然总的进给量可能不受影响、但实际的步数、每步的进给量与控制器的输门产生误差，其后果是严重影响加工精度。 过大的预拉会烧坏支撑轴承，因此一般采用小于5℃的预拉值，但若是滚珠丝杆的直径超过50ram时不适合做预拉，丝杆直径大就需要大的预拉力，此时就会导致轴承发热而烧坏。建议以3℃的温升做为补偿值T的基准(丝杆每1000mm，一0．o2～一0．03mm)。 2滚珠丝杆安装完后反向间隙的检测 用于动脉冲发生器移动相关轴(X，Y，Z)，(将于脉倍率定为l×1 00的挡位，即每变化一步，电机进给0．1mm)，酉己合千分表观察相关轴的运动情况。在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动，于脉每变化一步，机床该轴运动的实际距离d=dl=d2=d3…=0．1mm，说明电机运行良好，定位精度良好。而返回机床实际运动位移的变化上，可以分为四个阶段： (1)机床运动距离dl>d=0．1mm(斜率大于l)； (2)表现门为d=0．1mm>d2>d3(斜率小于l)； (3)机床机构实际未移动，表现门最标准的反向间隙； (4)机床运动距离与于脉给定值相等(斜率等于1、)，恢复到机床的正常运动。 丝杆在受力后会产生变形，受拉力伸长产生误差；预紧就是预先使丝杆产生一定的应力，受力后变形量会小，即工作时产生的误差小； 误差不能完个消除，可以用设置参数补偿来抵消；例如用激光测量门螺距误差，然后输入数控系统进行补偿。 丝杆使用一段时间后，丝杆和螺母包括钢珠之间产生磨损，丝杆的预紧力减弱，这时就要检测丝杆的使用情况。在没有损坏的情况下，单螺母可以更换钢珠调整预压。对于烈螺母而言，有的是中间有预压片的，可以更换预压片或者更换钢珠。还有的用螺丝做预压调整，那就比较方便，调整螺丝就可以了。 因此本次维修采取了两个方案： (1)把螺母中的预压片(如图l所示)磨薄，利用烈螺母间距变小从而达到滚珠丝杆所需要的预紧力(向内压紧丝杠)。 (2)把烈螺母间的预压片(如图l所示)加厚，利用烈螺母间距变大从而达到滚珠丝杠所需要的预紧力(向外压紧丝杠)。

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