机床滚珠丝杠的安装与调整

张馨予

（齐齐哈尔二机床集团有限公司，黑龙江齐齐哈尔　161005）



机床滚珠丝杠的安装与调整

张馨予

（齐齐哈尔二机床集团有限公司，黑龙江齐齐哈尔161005）

摘要：数控机床是机械制造工业的重要技术装备。而滚珠丝杠副是数控机床上的重要精密部件，为主机的高效高速化提供了保障。机床滚珠丝杠在安装与调试时，要重视安装技术要求和安装方法，同时要做好滚珠丝杠副的润滑与防尘。

关键词：数控机床；滚珠丝杠；安装调试

滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件，它是一种精密、高效率、高刚度、高寿命、节能省电的先进传动元件，将电动机的旋转运动转化为工作台的直线运动。因此广泛应用在数控加工中心等数控机床上，为主机的高效高速化提供了条件。随着数控机床工作精度要求的日益提高，滚珠丝杠副的高精度化成为发展的必然趋势，在主机上的安装精度也逐渐成为装配中的突出问题。为了达到机床坐标位置精度的要求，减少丝杠绕度、防止径向和偏置载荷、减少丝杠轴系各环节的升温与热变形、最大限度的减轻伺服电机的传动扭矩以及提高机床连续工作的可靠性等都是有效措施。

1　滚珠丝杠的安装

（1）支撑座和支撑单元的安装。其方法是首先丝杠插入轴承，用止推环或只推荐固定，然后将丝杠和支撑轴承以及固定止推环组成的丝杠副插入支撑座内，支撑座与丝杠副间隙不超过20～30μm，螺母反向间隙不超过15～25μm，如果是数控机床或者高精机床反向间隙不超过10μm。

（2）滚珠丝杠在工作台上的安装。首先先调整到安装精度参考值以内。以固定侧支撑单元为基准时，请将螺母外径与工作台螺母支座内径调整至保持一定的间隙状态。将滚珠丝杆螺母插入螺母支座后临时紧锁。（将螺母放置在滚珠丝杆轴的中间位置）将固定侧和支撑侧的支撑单元临时固定到基座上。移动工作台与固定侧支撑单元后，将支撑单元拧紧固定到基座上。固定好后，将工作台移动至靠近固定侧的行程尽头附近，幷将工作台和螺母支座相互固定。固定好螺母和螺母支座。以工作台为基准时，对于方形支撑单元使用薄垫片调整中心高度，对于法兰型支撑单元要将螺母外径与工作台螺母制作内径调整至保持一定间隙的状态。

（3）完全拧紧螺栓。使用千分表确认丝杆轴端外径部分的跳动、轴方向的间隙。依次完全拧紧螺母、螺母支座、固定侧支撑单元、支撑座固定单元各处的螺栓。

（4）电机的连接。将电机支座安装在基座上。用联轴器连接电机和滚珠丝杆。充分的试运行按照传统的工艺方法，安装滚珠丝杠副一直沿用芯棒和定位套将两端支承轴承座及中间丝母座连接在一起校正、用百分表将芯棒轴线与机床导轨找正平行并令芯棒传动自如轻快的方法。这种安装方法在三个坐标方向行程较小的小型机床上应用较方便。由于芯棒与定位套、定位套与两端支承的轴承孔以及中间的丝母座孔存在着配合间隙，往往使安装后的支承轴承孔和丝母座孔的同轴度误差较大，造成丝杠绕度增大、径向偏置载荷增加、引起丝杠轴系各环节的温度升高、热变形变大和传动扭矩增大等一系列严重后果，导致电机超载、过热，影响机床的正常运行。另外，两端轴承孔与中间丝母座孔的实际差值无法准确测量，从而影响进一步的精确调整。对于三个坐标方向行程较大的数控机床和加工中心，由于所需芯棒多在1500mm以上，加工困难，不易保证精度，因此无法采用芯棒与定位套配合的找正方法进行滚珠丝杠副的安装。

2　滚珠丝杠调整注意事项

滚珠丝杠副仅用于承受轴向负荷，径向力、弯矩会使滚珠丝杠副产生附加表面接触应力等不良负荷，从而可能造成丝杠的永久性损坏。因此，滚珠丝杠副安装到机

床时应注意：丝杠的轴线必须和与之配套导轨的轴线平行，机床的两端轴承座与螺母座必须三点成一线。安装螺母时，尽量靠近支撑轴承；同样安装支撑轴承时，尽量靠近螺母安装部位。滚珠丝杠副安装到机床时，请不要把螺母从丝杠轴上卸下来。如必须卸下来时，要使用辅助套，否则装卸时滚珠有可能脱落。螺母装卸时应注意：辅助套外径应小于丝杠底径0.1～0.2mm，辅助套在使用中必须靠紧丝杠螺纹轴肩;装卸时不可使过大力以免螺母损坏;装入安装孔时要避免撞击和偏心。

3　滚珠丝杠副的润滑与防尘

（1）润滑。为使滚珠丝杠副能充分发挥机能，在其工作状态下，必须润滑，润滑方式主要有下两种：一是润滑脂。润滑脂的给脂量一般是螺母内部空间容积的1/3。二是润滑油。润滑油的给油量标准有严格要求，但是随行程、润滑油的种类、使用条件（热抑制量）等的不同而有所变化，虽注意使用。

（2）防尘。珠丝杠副与滚动轴承一样，如果污物及异物进入就很快使它磨耗，成为破损的原因。因此，考虑有污物异物（切削碎削）进入时，必须采用防尘装置（折皱保护罩、丝杠护套等），将丝杠轴完全保护起来。

4　结语

随着数控机床、加工中心工作精度要求的提高，滚珠丝杠副的高精度化成为发展的必然趋势，在主机上的安装精度也逐渐成为装配中的突出问题。为了达到机床坐标位置精度的要求，减少丝杠挠度，防止径向和偏置载荷，减少丝杠轴系各环节的升温与热变形，最大限度地减轻伺服电动机的传动扭矩，提高机床连续工作的可靠性，必须充分注意提高滚珠丝杠副在机床上的安装精度。

The Installation and Adjustment of Ball Screw of Machine Tool

ZHANG Xin-yu
（Qiqihar NO.2 Machine Tool Group Co.，LTD.，Qiqihar，Heilongjiang 161005，China）

Abstract:The numerical control machine is an important equipment in mechanical manufacturing industry in our country，while the ball screw is important precision part on numerical control machine which guarantees the high efficiency and speed of the main engine.In the installation and debugging process，we should pay attention to installation technology and method，as well as make preparation for lubrication and dust prevention of ball screw.

Key words:numerical control machine；ball screw；installation and debugging

作者简介：张馨予（1982-），女，黑龙江齐齐哈尔人，硕士研究生，工程师，主要研究方向：技术管理。

收稿日期：2015-12-24

中图分类号：TG659

文献标识码：A

文章编号：2095-980X（2016）01-0033-01