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(diǎn)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(shí)例解析7</b></p><p>　　第二章 絲杠的保養(yǎng)及維護(hù)8</p><p>　　2.1絲杠的保養(yǎng)與維護(hù)8</p><p>　　2.2安裝及注意事項(xiàng)9</

3、p><p>　　第三章 滾珠絲杠的應(yīng)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(diǎn)12</p><p>　　3.3滾珠絲杠產(chǎn)品與應(yīng)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(xiàn)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(qiáng)等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，但是常常由于使用、維修、維護(hù)不當(dāng)?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(diǎn)，

5、及歷年來對數(shù)控機(jī)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(jī)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(jī)床，滾動導(dǎo)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(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)化為回

6、轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)動轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動，這是滾珠螺絲的進(jìn)一步延伸和發(fā)展，這項(xiàng)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(yīng)用于各種數(shù)控機(jī)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(diǎn)　　　　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(yùn)動,所以能得到較高的運(yùn)動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達(dá)到1/3以下,即達(dá)到同樣運(yùn)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。　　　　2、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(jī)械設(shè)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(jìn)行了嚴(yán)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(jìn)給可能　　滾珠絲桿由

8、于是利用滾珠運(yùn)動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運(yùn)動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)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(dá)到負(fù)值,進(jìn)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(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí),由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))?！　　　?、高速進(jìn)給軸承可能　　滾珠絲桿由于運(yùn)動效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給(運(yùn)動)?！　【裙?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(shí)際應(yīng)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(jī)床進(jìn)給運(yùn)動造成各種影響：　?。?）過載問題　　滾珠絲杠副進(jìn)給傳動的潤滑狀態(tài)不良、軸向預(yù)加載荷太大、絲杠與導(dǎo)軌不平行、螺母軸線與導(dǎo)軌不平行、絲杠彎曲變形時(shí)，都會引起過載報(bào)警。一般會在CRT上顯示伺

10、服電動機(jī)過載、過熱或過流的報(bào)警，或在電柜的進(jìn)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(jìn)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(yù)加載荷太小，使進(jìn)給傳動鏈的傳動間隙過大，引起絲杠傳動時(shí)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(jìn)給時(shí)，多因進(jìn)給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良、外加負(fù)載過大等因素所致

11、。尤其要注意的是，伺服電動機(jī)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(jī)的轉(zhuǎn)動不同步，從而使進(jìn)給運(yùn)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(jìn)行處理呢，下面我們來對它進(jìn)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(jī)床產(chǎn)生進(jìn)給運(yùn)動誤差，而進(jìn)

12、給運(yùn)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(yùn)動不靈活。下面就這兩種故障現(xiàn)象進(jìn)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　?。?）故障現(xiàn)象2——滾珠絲杠運(yùn)動不靈活（見表1.2）</p><p>　　表1.2滾珠絲杠運(yùn)動不靈活　</p><p>　　1.4 實(shí)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(bào)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(bào)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(jī)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(jìn)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(dǎo)致絲杠軸承銹蝕，需更換軸承，工作人員進(jìn)更換，但更換后試機(jī)，發(fā)現(xiàn)X軸運(yùn)動到原點(diǎn)附近就出現(xiàn)過熱報(bào)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(jìn)重新檢查，發(fā)現(xiàn)工作人員在更換軸承時(shí)，無意將遠(yuǎn)端軸承座上下調(diào)換了方向，因?yàn)檩S承座方向不同時(shí)它的高低不同，致使軸承座與絲杠不同軸，螺母副遠(yuǎn)離該軸承座時(shí)絲杠尚能轉(zhuǎn)動，當(dāng)靠近這個(gè)位置時(shí)因不

15、同軸致使絲杠受力過大，從而產(chǎn)生報(bào)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(hù)</b></p><p>　　2.1 絲杠的保養(yǎng)及維護(hù)</p><p>　　1. 由上面的分析及實(shí)例可以看出，絲杠的故障均由于維護(hù)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(hù)：　　滾珠絲杠副的潤滑　　在使用滾珠絲杠副時(shí)，必須要有

16、足夠的潤滑，如果潤滑不夠，將導(dǎo)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(shí)引起數(shù)控機(jī)床多種進(jìn)給運(yùn)動的誤差，因此，滾珠絲杠潤滑是日常維護(hù)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(shí)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(jī)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(diǎn)可以使?jié)L珠絲杠傳動系統(tǒng)在一段很長時(shí)間后才需進(jìn)行補(bǔ)充。也就是說，在多數(shù)情況下，可以省去一套補(bǔ)充潤滑的裝置。補(bǔ)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(xiàng)</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(shè)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(dǎo)軌承擔(dān)，為避免對滾珠絲杠副損壞，必須安裝限位裝置。使用時(shí)需注意的事項(xiàng)如下：　　1）請注意避免撞擊、彎曲，應(yīng)小心拿取?！　?）應(yīng)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(qiáng)行安裝。　　3）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(dǎo) 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(yīng)用</p><p>　　滾珠絲杠由螺桿、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動，是艾克姆螺桿的進(jìn)一步延伸和發(fā)展，這項(xiàng)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(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器，滾

20、珠絲杠是工具機(jī)和精密機(jī)械上最常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動，或?qū)⑥D(zhuǎn)換成軸向反覆作用力，同時(shí)兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。 </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(shí)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(gè)循環(huán)閉路稱為列，每個(gè)滾珠循環(huán)閉路內(nèi)所含導(dǎo)程數(shù)稱為圈數(shù)。內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的每個(gè)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(jìn)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(shí)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(jìn)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(fù)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(yùn)動,所以能得到較高的運(yùn)動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達(dá)到1/3以下,即達(dá)到同樣運(yùn)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(jī)械設(shè)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(jìn)行了嚴(yán)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(jìn)給可能，滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運(yùn)動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)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(dá)到負(fù)值,進(jìn)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(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí),由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))。5、高速進(jìn)給可能，滾珠絲杠由于運(yùn)動效

25、率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給(運(yùn)動)?！蚓裙?P5 .P7 -- </p><p>　　滾珠絲杠軸承為適應(yīng)各種用途，提供了標(biāo)準(zhǔn)化種類繁多的產(chǎn)品。滾珠的循環(huán)方式有循環(huán)導(dǎo)管式、循環(huán)器式、端蓋式。</p><p>　　預(yù)壓方式有定位預(yù)壓（雙螺母方式、位預(yù)壓方式）、定壓預(yù)壓?？筛鶕?jù)用途選擇適當(dāng)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(gè)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(gè)等級）。另外，為應(yīng)付用戶急需交貨的情況，還有已對軸端部進(jìn)行了加工的成品，可自由對軸端部進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)化了，可供用戶選擇使用。</p><p>　　3.2 滾珠絲杠的特點(diǎn)</p><p>　　滾珠絲杠軸承以多年來所累積制品技術(shù)為基礎(chǔ)，從材料、

27、熱外理、制造、檢查至出貨，都是以嚴(yán)謹(jǐn)?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(biāo)GB/T17587.3-1998及應(yīng)用實(shí)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(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動；或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的執(zhí)行元件，并具有傳動效率高，定位準(zhǔn)確等</p><p>　　2、當(dāng)滾珠絲杠作為主動體時(shí)，螺母就會隨絲桿的轉(zhuǎn)動角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程

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

29、電子機(jī)械、高速化機(jī)械</p><p>　　精密研磨級滾珠絲杠：CNC機(jī)械，精密工具機(jī)，產(chǎn)業(yè)機(jī)械，電子機(jī)械，輸送機(jī)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(dǎo)體機(jī)械、產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人、木工機(jī)、雷射加工機(jī)、搬送裝置等</p><p>　　軋制級滾珠絲杠：低摩擦、運(yùn)轉(zhuǎn)順暢的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)供貨迅速且價(jià)格低廉</p

30、><p>　　重負(fù)荷滾珠絲杠：全電式射出成形機(jī)、沖壓機(jī)、半導(dǎo)體制造裝置、重負(fù)荷制動器、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、鍛壓機(jī)械。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到了很多在書本上沒有的內(nèi)容，加深了對數(shù)控機(jī)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(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)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(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)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(xué)生活就在本設(shè)計(jì)論

32、文的完成之際即將宣告結(jié)束。由于經(jīng)驗(yàn)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(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。三年的不斷學(xué)習(xí)，不僅是為了今天的畢業(yè)設(shè)計(jì)，也是為今后走上工作崗位作了準(zhǔn)備。</p><p>　　在六個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在指導(dǎo)老師xx講師的嚴(yán)格要求及心指導(dǎo)下，按時(shí)完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，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(jǐn)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(shè)計(jì)過程中，也得到了其他老師和同學(xué)的幫助，設(shè)計(jì)任務(wù)一直在很好的氛圍中進(jìn)行，在這里，也向他們表示真誠的感謝！</p><p>　　再次向設(shè)計(jì)中所有提供過幫助的人表示忠心的感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李正峰.

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