滾珠絲杠磨損修復(fù)

在NG機(jī)床中，除了數(shù)控裝置本身之外，精度和重復(fù)性的決定性因素是機(jī)械移動(dòng)機(jī)器零件的滾珠絲杠。

滾珠絲杠除了用于NG機(jī)床進(jìn)行精確定位外，還越來(lái)越多地用于工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，如機(jī)器人、自動(dòng)導(dǎo)引車等。如果滾珠絲杠安裝正確、維護(hù)良好，其無(wú)故障運(yùn)行壽命會(huì)很長(zhǎng)。但是，即使滾珠絲杠在正常情況下工作，長(zhǎng)期使用后，總有一天必須進(jìn)行維修，以恢復(fù)其原有的性能。

滾珠絲杠的修復(fù)非常廣泛，比如用更大的滾珠改裝螺母以恢復(fù)原來(lái)的圓弧滾動(dòng)性能，矯直絲杠，精磨絲杠、螺母和端頸，更換滾珠循環(huán)反轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

維修中最常見(jiàn)的情況是由于滾珠絲杠碰撞。碰撞造成的損壞通常是螺母卡在絲杠上，或者堵塞。絲杠上的滑痕表明滾珠軸承循環(huán)存在問(wèn)題。每當(dāng)一個(gè)滾珠不能順利進(jìn)入滾珠返回槽時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)此問(wèn)題，從而導(dǎo)致梯形失真。絲杠和螺母螺紋上的布氏壓痕可能表明梯形失真嚴(yán)重或螺紋間隙過(guò)大。當(dāng)它趨于極端時(shí)，絲杠和螺母螺紋的斷球和布氏變形現(xiàn)象將與停滯現(xiàn)象一起出現(xiàn)。

滾珠絲杠需要維修的最明顯跡象是：系統(tǒng)無(wú)法保持其原有的精度和可重復(fù)性。所需的驅(qū)動(dòng)扭矩過(guò)大或不穩(wěn)定也可能存在問(wèn)題，當(dāng)滾珠絲杠在絲杠來(lái)回移動(dòng)時(shí)也有隆隆聲。因此，如果絲杠沒(méi)有發(fā)出噪音，建議在開(kāi)機(jī)前檢查控制系統(tǒng)和增益設(shè)置。

如果控制器工作正常，檢查端軸承是否松動(dòng)。如果端部軸承松動(dòng)，則無(wú)法保證精度。檢查端軸承時(shí)，可在絲桿一端放置百分表，同時(shí)手動(dòng)移動(dòng)工作臺(tái)。千分表讀數(shù)的任何變化都可能表明端軸承松動(dòng)。如果端部軸承松動(dòng)，請(qǐng)更換新軸承并重新檢查滾珠絲杠的定位精度。

端部軸承的松動(dòng)也可能導(dǎo)致絲杠和螺母的運(yùn)動(dòng)不在一條直線上。這會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)扭矩的變化和螺母上的不平衡負(fù)載。在雙回路滾珠絲杠中，這種情況會(huì)導(dǎo)致一個(gè)回路承載所有負(fù)載。圖像，導(dǎo)致滾珠絲杠過(guò)早失效。因此，應(yīng)根據(jù)原始規(guī)格檢查從一端軸承到另一端軸承的對(duì)齊情況。

如果傳遞扭矩過(guò)大或不穩(wěn)定，請(qǐng)檢查滾珠螺母的潤(rùn)滑情況。如果潤(rùn)滑足夠，拆下將螺母連接到機(jī)器運(yùn)動(dòng)部件的安裝螺栓，然后旋轉(zhuǎn)絲杠，使螺母在絲杠的整個(gè)行程中來(lái)回移動(dòng)。這消除了滾珠絲杠和機(jī)器運(yùn)動(dòng)部件不直線運(yùn)動(dòng)的影響。如果此時(shí)傳遞扭矩仍未改善，則需要將螺母從機(jī)器上完全拆下，使其能隨著絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)絲杠并測(cè)量驅(qū)動(dòng)扭矩，以確定問(wèn)題是否出在滾珠絲杠上。

一般來(lái)說(shuō)，如果滾珠絲杠切口的定位有問(wèn)題，那肯定是滾珠螺母有問(wèn)題。一般情況下，螺母的修復(fù)比絲杠的修復(fù)要早。螺母和滾珠始終承受任何載荷，但對(duì)于絲桿而言，任何時(shí)候只有一小部分絲桿承受載荷。

正常情況下，當(dāng)需要修理滾珠螺母時(shí)，內(nèi)螺紋滾道和滾珠的磨損是相當(dāng)嚴(yán)重的。這可以從軸向螺紋間隙的增加和螺母的松動(dòng)中看出。此時(shí)，如果消除施加在滾珠絲杠上以消除螺紋間隙的預(yù)緊力，當(dāng)負(fù)載改變方向時(shí)，機(jī)器驅(qū)動(dòng)器將振動(dòng)。

如果允許螺紋間隙，滾珠可能會(huì)在螺紋中上升過(guò)高，從而增加滾珠與螺紋之間的接觸角，導(dǎo)致外徑處產(chǎn)生卷邊。當(dāng)接觸角增大到一定程度時(shí)，產(chǎn)生的棱角就會(huì)斷裂，導(dǎo)致絲杠上的螺母卡滯。

滾珠和滾道之間的磨損可能會(huì)導(dǎo)致螺紋間隙。這可以通過(guò)以下方法檢測(cè)。首先從機(jī)器上拆下螺母，或從機(jī)器上完全拆下滾珠絲杠組件。然后，嘗試手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)固定絲杠上的螺母。具有良好預(yù)緊特性的螺母不會(huì)自由旋轉(zhuǎn)。如果在去除施加在螺母上的旋轉(zhuǎn)力后螺母繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，則表明螺母太松，可能需要修理。如果是早期的螺紋間隙，只需重新設(shè)定預(yù)緊力，使螺母滾弧恢復(fù)，滾珠絲杠即可重新投入使用。

如果機(jī)床系統(tǒng)出現(xiàn)螺紋間隙，則需要查明問(wèn)題的原因。雖然螺紋間隙的原因并不總是滾動(dòng)在滾珠絲杠上，但通常首先要檢查的是滾珠絲杠。要檢查滾珠絲杠，請(qǐng)將帶有磁性底座的百分表放在滾珠螺母上，并將指針?lè)旁谄渲幸粋€(gè)螺紋上。如果在任一方向轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠時(shí)指針不移動(dòng)，則螺紋間隙可能在絲杠的端部軸承或機(jī)床的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中。

滾珠絲杠存放時(shí)間短，或發(fā)生共振時(shí)，容易出現(xiàn)滾珠下沉現(xiàn)象。這時(shí)滾珠緊緊地?cái)D在一起，消除滾珠落到螺母一側(cè)時(shí)下沉的方法是在車床上安裝絲杠，反復(fù)來(lái)回移動(dòng)螺母，逐漸實(shí)現(xiàn)磨合操作。預(yù)緊滾珠螺母有兩種，一種是傳統(tǒng)的負(fù)載可調(diào)雙螺母，另一種是帶承重結(jié)構(gòu)的單螺母。

滾珠與螺母間隙過(guò)大，螺母表面在沖擊載荷或突載荷作用下會(huì)發(fā)生布氏變形，絲杠上會(huì)形成螺紋壁。由于金屬的疲勞，這些螺紋壁最終會(huì)碎裂，迅速污染滾珠螺母的內(nèi)壁，導(dǎo)致過(guò)早失效。

只要螺紋沒(méi)有發(fā)生布氏變形，通?？梢允褂么蟪叽鐫L珠，使螺母的滾珠恢復(fù)到原來(lái)的滾道接觸形狀，以補(bǔ)償磨損，恢復(fù)螺母的圓弧滾動(dòng).在需要重新擰緊或更換螺母之前，通常會(huì)以這種方式進(jìn)行兩次維修。

恢復(fù)螺母的圓弧滾動(dòng)性能時(shí)，建議更換端部軸承。必須遵守這一點(diǎn)。原來(lái)的難點(diǎn)在于軸承的低價(jià)。與其在幾個(gè)月后拆開(kāi)機(jī)床更換端軸承，不如在不更換端軸承時(shí)更換端軸承，這樣成本會(huì)更低。

絲杠上有卷邊時(shí)，即使很小，或斷邊量極少，也必須重磨修復(fù)。螺紋的重新拋光僅用于使其美觀。絲杠應(yīng)重新研磨至工作水平并安裝更大尺寸的軸承滾珠。根據(jù)絲杠制造商生產(chǎn)的絲杠表面硬化的深度，絲杠可以重磨一到兩次，具體取決于每次重磨時(shí)去除的量。重新研磨時(shí)，只需研磨螺釘和螺母螺紋的兩側(cè)，因?yàn)檫@是滾珠接觸的地方。

可以制定有效的預(yù)防和維護(hù)措施以及故障排除程序，以便及早發(fā)現(xiàn)可能的問(wèn)題?？稍谧罘奖愕臅r(shí)間停機(jī)檢修，保證絲杠的最佳運(yùn)行和工作壽命。

1/5