雙螺母齒差式滾珠絲杠螺母副的調(diào)隙
數(shù)控機(jī)床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床，它的機(jī)械部分較普通機(jī)床有更高的要求，如高精度、高剛度、高速度、低摩擦等。因此，無論是從機(jī)床布局、基礎(chǔ)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還是軸承的選擇與配置，都十分注意提高它們的剛度。零部件的制造精度和精度保持性都比普通機(jī)床提高很多，基本上按精密或高精密機(jī)床考慮，如主軸軸承都采用C級(jí)或超C級(jí)軸承，傳動(dòng)絲杠采用高精度的滾珠絲杠螺母副。主傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)都廣泛采用高性能的交、直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。此外為提高數(shù)控機(jī)床的靈敏度，改善摩擦特性，數(shù)控機(jī)床普遍采用了滾珠絲杠螺母副、滾動(dòng)導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌以降低摩擦損失，減少動(dòng)、靜摩擦系數(shù)之差，以避免爬行。為了防止不靈敏區(qū)產(chǎn)生，在進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中普遍采用消除間隙和預(yù)緊的措施。本文主要介紹一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的滾珠絲杠螺母副的間隙調(diào)整方法。
1 滾珠絲杠副的調(diào)整方法
滾珠絲杠螺母副的調(diào)整主要是對絲杠螺母副軸向間隙進(jìn)行消除。軸向間隙是指絲杠和螺母在無相對轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的最大軸向竄動(dòng)量。除了結(jié)構(gòu)本身的游隙之外，在施加軸向載荷后，軸向變形所造成的竄動(dòng)量也包括在其中。一般在機(jī)加工過程中消除滾珠絲杠螺母副的軸向間隙，滿足加工精度要求的辦法有兩種：
1.1軟調(diào)整法：
在加工程序中加入刀補(bǔ)數(shù)，刀補(bǔ)數(shù)等于所測得的軸向間隙數(shù)或是調(diào)整數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)軸向間隙參數(shù)的數(shù)值。但這都是治標(biāo)不治本的辦法。因?yàn)闈L珠絲杠螺母副的軸向間隙事實(shí)上仍是存在的，只是在走刀時(shí)或工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)多運(yùn)行一段距離而已。由于間隙的存在會(huì)使絲杠螺母副在工作中加速損壞，還會(huì)使機(jī)床震動(dòng)加劇;噪聲加大;機(jī)床精加工期縮短等。
1.2硬調(diào)整法：
是使用機(jī)械性的方法使絲杠螺母副間隙消除，實(shí)現(xiàn)真正的無間隙進(jìn)給。此種辦法對機(jī)床的日常工作維護(hù)也是相當(dāng)重要的。是解決機(jī)床間隙進(jìn)給的根本辦法。但相對軟調(diào)整過程要復(fù)雜一些，并需經(jīng)過多次調(diào)整，才可達(dá)到理想的工作狀態(tài)。在此我主要對滾珠絲杠螺母副的硬性間隙調(diào)整作較詳細(xì)地介紹。
滾珠絲杠螺母副一般是通過調(diào)整預(yù)緊力來消除間隙(硬調(diào)整)的，消除間隙時(shí)要注意考慮以下情況：預(yù)加力能夠有效地減小彈性變形所帶來的軸向位移，但不可過大或過小。過大的預(yù)緊力將增加滾珠之間和滾珠與絲母、絲杠間的磨擦阻力，降低傳動(dòng)效率，使?jié)L珠、絲母、絲杠過早磨損或破壞，使絲杠螺母副壽命大為縮短。預(yù)緊力過小時(shí)會(huì)造成機(jī)床在工作時(shí)滾珠絲杠螺母副的軸向間隙量沒有得到消除或沒有完全消除。使工件的加工精度達(dá)不到要求。所以，滾珠絲杠螺母副一般都要經(jīng)過多次調(diào)整才能保證在最大軸向載荷下，既消除了間隙，又能靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。
(1)滾珠絲杠螺母副軸向間隙的測得
要進(jìn)行軸向間隙的調(diào)整的第一步是得知滾珠絲杠螺母副是否已有軸向間隙和該間隙的數(shù)值?？刹捎靡韵路椒ǐ@得：使用磁力千分表,將其固定于機(jī)床某一固定位置。將表針貼于任意方向工作臺(tái)的一個(gè)側(cè)面，表針要位于工作臺(tái)移動(dòng)方向的同向直線上。記下千分表數(shù)值。然后使此方向的工作臺(tái)向遠(yuǎn)離表針的距離移動(dòng)大約25～50cm再返回程序中原來對表時(shí)的工作臺(tái)位置。再次對千分表進(jìn)行讀數(shù)。把兩個(gè)數(shù)值進(jìn)行比較，若差值為零，說明滾珠絲杠螺母副目前還沒有間隙，若差值不是零，說明滾珠絲杠螺母副已存在間隙，其差值就是此方向工作臺(tái)所對應(yīng)的絲杠螺母副所需要調(diào)整的間隙量。當(dāng)然，測得絲杠螺母副軸向間隙量的辦法并不只此一種，在此介紹的辦法只是一種較簡便的辦法。
(2)雙螺母齒差式絲杠螺母結(jié)構(gòu)的調(diào)整
單螺母加過盈調(diào)整間隙的結(jié)構(gòu)已少見,目前主要采用雙螺母結(jié)構(gòu)消除間隙。雖然雙螺母齒差調(diào)隙式滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但調(diào)整操作方便，通過簡單的計(jì)算就可獲得精確的調(diào)整量，是目前應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)。
2 滾珠絲杠螺母副在數(shù)控機(jī)床上的使用
數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，是機(jī)加工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因?yàn)闊o論是點(diǎn)位控制還是連續(xù)輪廓控制,被加工工件最終的坐標(biāo)精度和輪廓精度,都取決于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定度。而滾珠絲杠螺母副的使用正是使這些加工要求得以實(shí)現(xiàn)。目前它以其摩擦阻力小、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)阻力小和傳動(dòng)剛度高的優(yōu)勢，廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中，極大地推動(dòng)了機(jī)加工行業(yè)的發(fā)展。
3滾珠絲杠的保護(hù)
滾珠絲杠副可用潤滑來提高耐磨性及傳動(dòng)效率。潤滑劑分為潤滑油及潤滑脂兩大類。潤滑油用機(jī)油、90～180號(hào)透平油或140號(hào)主軸油。潤滑脂可采用鋰基油脂。潤滑脂加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤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。
4結(jié)束語：
滾動(dòng)絲杠螺母副在數(shù)控機(jī)床上的使用，較普通機(jī)床更加滿足了機(jī)加工的要求，隨著滾動(dòng)絲杠螺母副在數(shù)控機(jī)床上的廣泛的應(yīng)用，必將極大地推動(dòng)機(jī)加工行業(yè)向著更高精密度和更復(fù)雜輪廓加工的方向發(fā)展。
