【原】数控机床丝杠螺母副轴向间隙调整

机械公社 2020-01-12

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简介

滚珠丝杠螺母副的调整主要是对丝杠螺母副轴向间隙进行消除。轴向间隙是指丝杠和螺母在无相对转动时，两者之间的最大轴向窜动量。除了结构本身的游隙之外，在施加轴向载荷后，轴向变形所造成的窜动量也包括在其中。

一般在机加工过程中消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙，满足加工精度要求的办法有两种：

１.1 软调整法：

在加工程序中加入刀补数，刀补数等于所测得的轴向间隙数或是调整数控机床系统轴向间隙参数的数值。但这都是治标不治本的办法。因为滚珠丝杠螺母副的轴向间隙事实上仍是存在的，只是在走刀时或工作台移动时多运行一段距离而已。由于间隙的存在会使丝杠螺母副在工作中加速损坏，还会使机床震动加剧；噪声加大；机床精加工期缩短等。

1.2 硬调整法：

是使用机械性的方法使丝杠螺母副间隙消除，实现真正的无间隙进给。此种办法对机床的日常工作维护也是相当重要的。是解决机床间隙进给的根本办法。但相对软调整过程要复杂一些，并需经过多次调整，才可达到理想的工作状态。在此我主要对滚珠丝杠螺母副的硬性间隙调整作较详细地介绍。滚珠丝杠螺母副一般是通过调整预紧力来消除间隙（硬调整）的，消除间隙时要注意考虑以下情况：预加力能够有效地减小弹性变形所带来的轴向位移，但不可过大或过小。过大的预紧力将增加滚珠之间和滚珠与丝母、丝杠间的磨擦阻力，降低传动效率，使滚珠、丝母、丝杠过早磨损或破坏，使丝杠螺母副寿命大为缩短。预紧力过小时会造成机床在工作时滚珠丝杠螺母副的轴向间隙量没有得到消除或没有完全消除。使工件的加工精度达不到要求。所以，滚珠丝杠螺母副一般都要经过多次调整才能保证在最大轴向载荷下，既消除了间隙，又能灵活运转。

(1)滚珠丝杠螺母副轴向间隙的测量

要进行轴向间隙的调整的第一步是得知滚珠丝杠螺母副是否已有轴向间隙和该间隙的数值。可采用以下方法获得：使用磁力千分表,将其固定于机床某一固定位置。将表针贴于任意方向工作台的一个侧面，表针要位于工作台移动方向的同向直线上。记下千分表数值。然后使此方向的工作台向远离表针的距离移动大约 25～50cm 再返回程序中原来对表时的工作台位置。再次对千分表进行读数。把两个数值进行比较，若差值为零，说明滚珠丝杠螺母副目前还没有间隙，若差值不是零，说明滚珠丝杠螺母副已存在间隙，其差值就是此方向工作台所对应的丝杠螺母副所需要调整的间隙量。当然，测得丝杠螺母副轴向间隙量的办法并不只此一种，在此介绍的办法只是一种较简便的办法。

滚珠丝杠螺母副副的调整限度是：

使数控机床在额定满载情况下刚好实现无间隙进给为最佳状态。滚珠丝杠螺母副在数控机床上的使用数控机床的进给机构，是机加工过程中的关键环节。因为无论是点位控制还是连续轮廓控制,被加工工件最终的坐标精度和轮廓精度,都取决于进给运动的传动精度、灵敏度和稳定度。而滚珠丝杠螺母副的使用正是使这些加工要求得以实现。

滚珠丝杆螺母传动副在数控机床设备上使用十分广泛，主要用于机床主轴的传动，将选装运动转化为直线运动。为了减少传动误差，提高进给运动位移精度，除了要保证各个传动元件的制造精度外，还要在数控机床的传动系统中采用各种间隙消除机构，采用合理的预紧措施来消除传动间隙。

测量滚珠丝杆螺母传动副的间隙：

广义的滚珠丝杆螺母传动副的间隙主要包括三个方面：

1、滚珠，丝杆，螺母三者之间的间隙（狭义为滚珠丝杆螺母传动副间隙，即为反向间隙）。

2、丝杆与轴承内圈之间的间隙，轴承本身内外圈之间的间隙，轴承外圈与轴承座之间的间隙。

3、轴承座的弹性变形以及松动。

根据上面的三种间隙，可采用千分表测量位置，测量步骤如下：