数控机床滚珠丝杠的应用装配调试与保养论文VIP

西安电子科技大学网络教育毕业论文题目：数控机床滚珠丝杠的应用装配调试与保养姓名： 学号：专业：机械制造与自动化导师姓名、职称：提交论文日期： 年 月 日目 录摘要1关键词1前言11.滚珠丝杠的装配与调试分析11.1 数控机床滚珠丝杠的特点 11.2 数控机床滚珠丝杠的工艺设备 22.滚珠丝杠的装配和调试方法32.1 座孔与直线导轨在垂直平面内的平行度求32.2 座孔与直线导轨在垂直平面内的平行度求32.3 滑块和千分尺、平尺的装配32.4 行滚珠丝杠的安装32.5 滚珠丝杠与直线导轨在垂直面内的平行度32.6 杠螺母与工作台间的调整43.滚珠丝杠的应用53.1 滑动丝杠副相比驱动力53.2 滚珠丝杠的特点54.丝杠的保养及维护74.1 丝杠的保养及维护 74.2 安装及注意事项8结束语 9 参考文献11数控机床滚珠丝杠的应用装配调试与维护保养1数控机床滚珠丝杠的应用装配调试与维护保养摘要机床加工在工业上的地位与日俱增，而滚珠丝杠作为机床中的驱动单位，在驱动中起着极为重要的作用，数控技术的迅速发展对滚珠丝杠装配精度的要求越来越高。而决定其装配精度高低的主要因素是滚珠丝杠旋转轴线与机床直线导轨基面的平行度，滚珠丝杠其传动效率高、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。本文简单介绍了滚珠丝杠装配与调试中所需要各种工艺装备，以及滚珠丝杠的正确装配、调试和如何延长滚珠丝杠的使用寿命。滚珠丝杠的装配和调试对与数控机床的精度要求有着极大的影响。关键词：数控机床，滚珠丝杠，装配，调试前言数控机床主要一种装有程序控制系统的自动化机床，解决了诸多复杂、精密、多品种的零件加工问题，被广泛应用于现代工业中，有效提高了企业的生产效率，而近几年来，人们对于数控机床的加工精度要求越来越高。滚珠丝杠的装配与调试直接影响着数控机床的性能。作为数控机床中的驱动单位，滚珠丝杠对于机床有着举足轻重的作用。而滚珠丝杠旋转轴线和机床直线导轨基面的平行度直接影响着装配精度的高低，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回转运动的理想产品。滚珠丝杆由螺母和滚珠组成。它的功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展。由于具有很小的阻力，滚珠丝杆被广泛应用于各种数控机床和精密仪器。第一章 滚珠丝杠的装配与调试分析1.1 数控机床滚珠丝杠的特点首先，数控机床滚珠丝杠能够拥有较高的运动效率，这主要是因为三分之一的滚珠丝杠丝杠轴的驱动力矩和丝母之间，拥有很多滚丝在不停的运动，这和传统的滑动丝杠副相比，其驱动可以达到三分之一，才能使数控机床滚珠丝杠拥有所需的动力。其次，数控机床滚珠丝杠具有较好的刚性，运动效率高。这主要是因为数控机床滚珠丝杠能够通过滚珠加予一定压力。进而使刚性得到增强，有效实现高速运转。提高企业生产效率。最后，具有较高的精度。由于数控机床滚珠丝杠在生产流程，如组装、检查等环节，要求比较严格，尤其是对湿度和温度进行了严格的控制。正是这种严格的管理体系，才使得数控机床滚珠丝杠具有较高的精度，确保了数控机床运转性能。滚珠丝杠的装配与调试分析21.2 数控机床滚珠丝杠的工艺设备在滚珠丝杠装配调整前，首先要设计，制造好专用工装检套、检棒，准备必要的千分尺、大理石平尺等，装配用工艺装备见表一表 1.1序号 名称 规格（型号） 数量 精度1 专用检棒20500 1 组 2 件 按技术要求2 专用检套2 组各 4 件 按技术要求3 理石平尺1000 1 00 级4 专用表座1 按技术要求5 磁力表座外购标准型 16 千分尺0.10 1 0.001检棒直径设计：再平衡使用轻便与保证刚性的条件下，优先选择国家标准检棒直径尺寸系列。检棒外圆公差为 g5 圆柱度公差大于 0.005。检棒一组 2 件承租加工制造，成组制造的两根检棒外圆尺寸一致性小于 0.003。检套设计为：电机座、轴承座检套和检棒配套使用，检套内孔名义尺寸设计要与检棒外圆尺寸一致，配合公差按检棒外圆尺寸实测值设计、配合间隙为0.0080.012 检套外圆尺寸按电机座、轴承座孔名义尺寸设计，因电机座、轴承座孔尺寸公差大多选择过度配合的 J6 或 JS6，常用件套公差为 0.016 至 0.022之间。为保证检套外圆与电机座、轴承座孔使用时有一个最佳配合间隙，需在公差带 0.016 至 0.022 之间采用公差分段方法设计一组检套。数控机床滚珠丝杠的应用装配调试与维护保养3第二章 滚珠丝杠的装配和调试方法2.1.座孔与直线导轨在垂直平面内的平行度要求将电机底座与机床床身的电机座固定在一起，螺栓先不要将两者紧固，确保0.02 的塞尺不能塞入其中。平尺的测量面与电机座直线导轨滑块的正基面相重合，平尺的上测量面位于千分尺的表座上，移动千分尺表座使千分尺测量头至检棒的上表面，在第一测量点将千分表进行调零处理，之后移动两个滑块进而推动千分尺、平尺装配体至另一个测量点，确保两测量点的差值小于 0.01，也就保证了电机座孔轴线与直线导轨基面的平行度小于 0.01，若两侧量点的差值大于了0.01，对电机座与机床床身结合面进行修正使其两测量点的差值小于 0.01。2.2.座孔与直线导轨在垂直平面内的平行度要求与电机座孔一样，先将轴承座孔与机床床身轴承座固定在一起，同时先不要拧紧螺栓，检查是否能将 O.02 是我塞尺塞入其中，塞不进则能满足要求，将检套和检棒装入轴承座孔中，移动两个滑块以及千分尺、平尺的装配体，使其靠近轴承座。利用测量电机座孔与直线导轨平行度的方法，测量轴承座孔与直线导轨在垂直平面内的平度度，使其小于 0.01，若不能保证，则需对轴承座与机床床身结合面进行修正，使其满足要求为止。2.3.滑块和千分尺、平尺的装配使其靠近电机座，推动千分尺的表座让千分表的测量头贴合在检棒的上表面，将测量点取在电机座内侧的附近，在测量点的最高处将千分尺调零处理，推动两滑块和平尺、千分尺的装配体至轴承座的附近，此时的测量点位于轴承座外侧离检棒最远的一点，两测量点的距离是否与轴承座和电机座间的距离相等。2.4.行滚珠丝杠的安装首先用螺栓将电机座固定到机床床身电机座的结合面上，之后用轴承内环将滚珠丝杠套入，同时将轴承内环紧贴在滚珠丝杠的结合端面上，保证 0.02 的塞尺不能塞入其中拧紧滚珠丝杠中的螺母。把滚珠丝杠轴承组件安装至电机座孔中，保证轴承外环与电机座结合面间的间隙小于 0.02mm。用千分尺测量轴承外环和电机座外端面的深浅尺寸保证其圆周方向上分布着均匀的测量四点，之后用螺栓将轴承压盖固定在轴承座上，而轴承座则用螺栓拧紧于机床床身轴承座的结合面处。2.5.滚珠丝杠与直线导轨在垂直面内的平行度将滚珠丝杠螺母安装于电机座的端面上，螺母法兰端面与滚珠丝杠的螺纹端面间留有三到四个的螺距。平尺位于两个滑块的正基面上，千分尺的表座位于平滚珠丝杠的装配和调试方法4尺的基面上，调整千分表使其在最高点处指针为零。调整滚珠丝杠上的螺母，确保丝杠的螺纹端面与螺母的端面相平齐，移动两滑块以及平尺和干分表的装配体至轴承座的附近，确保两最高点的平行度小于 0.01，若两最高点间的平行度大于 0.01，则可通过修正电机座或是轴承座来满足其要求。调整滚珠丝杠与直线导轨在水平面内的平行度。与调整滚珠丝杠与直线导轨在垂直面内的平行度基本原理相同，测量两最高点的平行度是否小于 0.01，这里不再另行论述。 再次检测滚珠丝杠与直线导轨在垂直面内和水平面内的平行度是否小于 0.01，检验合格后，拧紧轴承座和电机座上的六角螺栓，再用圆柱销对电机座和轴承座进行定位。2.6.杠螺母与工作台间的调整首先将工作台的侧基准面紧贴在直线导轨的两个滑块上，并用螺栓将其固定。将滚珠丝杠螺母法兰端面与其螺纹端面对齐，移动工作台以确保螺母座紧贴到丝杠螺母的法兰端面上，调整滚珠丝杠上螺母并对螺母座的结合面进行修正，修正中要确保滚珠丝杠的清洁。之后对螺母和螺母座的结合面进行认真擦洗，再次移动工作台，保证螺母座紧贴在滚珠丝杠螺母法兰端面上。图 2.1数控机床滚珠丝杠的应用装配调试与维护保养5第三章 滚珠丝杠的应用3.1 滑动丝杠副相比驱动力由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动，所以能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 以下，即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的 1/3。在省电方面很有帮助。1、高精度的保证，滚珠丝杠副是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面，对温度、湿度进行了严格的控制，由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。2、微进给可能，滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动，所以启动力矩极小，不会出现滑动运动那样的爬行现象，能保证实现精确的微进给。3、无侧隙、刚性高，滚珠丝杠副可以加予压，由于予压力可使轴向间隙达到负值，进而得到较高的刚性（滚珠丝杠内通过滚珠加予压力，在实际用于机械装置等时，由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强） 。3.2 滚珠丝杠的特点滚珠丝杠轴承以多年来所累计制品技术为基础，从材料、热处理、制造、检查至出货，都是以严谨的品保制度来加以管理，因此具有高信赖性。1、按照国标 GB/T17587.3-1998 及应用实例，滚珠丝杠是用来将旋转运动转化为直线运动；或将直线运动转化为旋转运动的执行元件，并具有传动效率高、定位准确等。2、当滚珠丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。滚珠丝杠的应用6数控机床滚珠丝杠的应用装配调试与维护保养7第四章 丝杠的保养及维护4.1 丝杠的保养及维护1在使用滚珠丝杠副时，必须要有足够的润滑，如果润滑不够，将导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要内容。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，用于滚动轴承的矿物油都适用。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一次。脂润滑可采用锂基润滑脂。润滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内，而润滑油则经过壳体上的油孔注入螺母的空间内。每半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间后才需要进行补充。也就是说，在多数情况下，可以省去一套补充润滑油的装置。补充润滑脂的限量为大约填入螺母内空间容积的一半。可以使用所有高级滚动 i 轴承润滑脂，但是要注意润滑脂厂家的说明和提示。2.丝杠支承轴承的定期检查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，以及丝杠支承轴承的工作状态与润滑状态。3.滚珠丝杠副的防护滚珠丝杠副和其他滚动摩擦的传动器一样，应避免硬质灰尘或切屑污物进入，因此，必须装有防护装置。如果滚珠丝杠副在机床上外露，则应采用封闭的防护罩，如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管以及折叠式套管等。安装时，将防护罩的一端连接在滚珠螺母的侧面，则另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。如果滚珠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端。接触式的弹性密封圈采用耐油橡胶或尼龙制成，其内孔做成与丝杠螺纹滚道相配的形状；接触式密封圈的防尘效果好，但由于才在接触压力，使摩擦力矩略有增加。非接触式密封圈又称迷宫式密封圈，它用硬质塑料制成，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