機床滾珠絲杠的安裝與調整

韓鷹飛周 靖

（1.武漢工程職業技術學院，湖北 武漢 430080；2.中冶連鑄技術工程股份有限公司，湖北 武漢 430073）

機床滾珠絲杠的安裝與調整

韓鷹飛1周 靖2

（1.武漢工程職業技術學院，湖北 武漢 430080；2.中冶連鑄技術工程股份有限公司，湖北 武漢 430073）

重點對機床滾珠絲杠的安裝與調整進行了系統分析與探究，保證了滾珠絲杠在選用上的正確性以及在安裝、調整上的合理性，使機床在一定的升溫范圍內始終保持較高的進給精度。

機床；滾珠絲杠；安裝；調整

滾珠絲杠是存在于螺母與絲杠之間的一種螺旋傳動元件，是以滾珠為滾動體的。作為一種高效率、高精度、高剛度以及節能省電的高科技傳動元件，滾珠絲杠的應用可以有效將電動機的旋轉運動轉化成為工作臺的直線運動。正因為具備了此項功能，滾珠絲杠在數控機床中得到了廣泛的應用，其為主機的高效化、高速化奠定了堅實基礎。然而，隨著近年來我國數控機床工作精度要求的不斷提高，滾珠絲杠的高精度化更是成為了數控機床發展的必然趨勢，而主機的安裝精度無疑也就成為了裝配中的關鍵問題。因此，有必要對機床滾珠絲杠的安裝與調整工作引起足夠重視，以各種科學手段來保證滾珠絲杠安裝與調整的實效性。

一、機床滾珠絲杠安裝中的重點環節

在機床滾珠絲杠的安裝過程中，以下幾個方面的內容無疑為最為關鍵的環節，只有保證了這些環節的實效性，滾珠絲杠的作用才能夠得到最大化體現。

1.垂直平面中電機座孔與直線導軌平行度的調整

如圖1所示，在1（床身）的電機座結合面上安裝10（電機座），并且不將固定螺栓擰緊，不準在兩結合面間塞入0.02塞尺。與此同時，在電機座直線導軌的兩個滑塊正基準面上應該要具備2（電機座孔裝檢套）、8（檢棒）以及4（平尺），以此來實現對面座的測量，并且將千分表的3（表座）放置于平尺上測量面。通過對千分表座的推動，促使千分表的測頭與檢棒的表面接觸。這里需要注意的是，在第一測量最高點時，千分表的指針應該調整為零，并且要推動平尺、滑塊以及千分表工裝組合體到另外一個測量點、測檢棒第二點，保證兩點測量的數差值≤0.01。也就是說，機床直線導軌正基準面和電機座孔自身的軸心線之間的平行度必須≤0.01，倘若沒有得到這樣的數值，那么即為不合格，此時就應該對機床與電機的結合面進行修刮，直到滿足要求為止。

圖1 絲杠安裝孔與直線導軌平行度的檢測與調整

2.滾珠絲杠與直線導軌平行度的調整

如圖2所示，嚴格依據螺栓擰緊力矩的標準要求（80%），通過對扭矩扳手的利用來擰緊電機座與軸承座螺栓，實現固定。在這其中，最為關鍵的一個環節即為垂直平面上滾珠絲杠與直線導軌平行度的調整。具體來說，首先要做的就是將滾珠絲杠的4（螺母）旋轉到電機座端，并且保證螺母法蘭端與滾珠絲杠的螺紋端面保持3～4個螺距。與此同時，在靠近電機座的直線導軌滑塊正基準面上，將2（平尺）放置于此，并且將3（千分表）的表座放置于平尺上的基準面上。千分表側頭不僅要靠近接觸到滾珠絲杠的螺母，并且要靠近螺母法蘭端面外圓表面上母線的最高點，以此來調整千分表座，使千分表在測量高點為零。之后，則應該將4（滾珠絲杠螺母）旋轉到軸承座端，并且在這個過程中要始終保持滾珠絲杠螺紋端面與螺母端面的平齊。不僅要保證直線導軌滑塊與2（平尺）、3（千分表及表座）工裝組合體均靠近于軸承座，并且要推動千分表座測量滾珠絲杠螺母靠近法蘭端面外圓表面上母線的最高點，保證兩高點平行度≤0.01。倘若沒有得到這樣的數值，那么即為不合格，此時就應該對電機座或軸承座中高度大的一件與機床的結合面進行修刮，直到滿足要求為止。

圖2 滾珠絲杠與導軌的平行度檢測

二、機床滾珠絲杠安全與調整中的注意事項

圖3 滾珠絲桿

如圖3所示，在滾珠絲杠的安裝與調整中，為了讓滾珠絲杠進給系統的傳動位置精度達到相關標準，我們就必須對滾珠絲桿的軸向竄動量進行嚴格的控制。具體來說：首先，伺服電機端軸承座內的軸承的裝配十分關鍵，其在滾動絲杠傳動中將起到重要作用，能夠實現對滾珠絲杠軸向竄動量的有效控制，始終讓其保持在標準范圍內（即0.015～0.02之間）。其次，應該對另一端軸承座內軸承的裝配工作引起足夠重視，始終要保證軸向竄動量維持在0.01之內。只有這樣，滾珠絲杠進給系統的精度與剛度才能夠得到充分保證。再次，滾珠絲杠軸的預拉伸同樣也是十分關鍵的環節，其是進一步提升滾珠絲杠進給系統精度與剛度的有效手段。但是，由于絲杠軸的各個斷面是不同的，并且溫升值難以做到精確設定，因此相關研究文獻中提出預拉力僅僅只能作為一個參考量。在實際的生產過程中，進行預拉伸的絲杠軸基本上都具有負值方向，保證機床工作臺定位精度曲線的走向接近標準水平即可。顯而易見，在實際的生產過程中，通過上述安裝與調整方法，滾珠絲杠的空載扭矩將明顯降低，伺服電機及伺服系統工作正常，并且機床連續運行時間能夠達到72h以上，不僅有效保證了滾珠絲桿的安裝精度，也不受機床行程大小的限制。

三、結語

總之，在數控機床以及加工中心工作精度要求不斷提高的背景下，滾珠絲杠的高精度化儼然已經成為了數控機床持續發展的必然趨勢。為了進一步提升機床連續工作的可靠性，應不斷提升滾珠絲杠在機床上的安裝精度。只有這樣，滾珠絲杠在數控機床中的巨大作用才能得以最大化體現。

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（上接P61頁）得1/2.22×250=112.61kW·h，取直流環節的電壓為12×30=360V，即蓄電池組最小選擇為112.61 kW·h/（360×2）=156.4Ah。蓄電池容量選擇為180Ah蓄電池。

三、現場試驗

研制的JY5280TXJ900DZ電動修井機工程樣機完成廠內安裝、調試后，于2014年10月在大慶油田薩南實業公司井下作業分公司進行修井作業礦場試驗，試驗了南6-48井和南8-79井等30口井組，試驗情況總結如下。

（1）綠色環保，噪聲低，現場測試噪聲40dB，滿足在生活區作業噪聲小于85dB的要求，作業現場廢氣零排放。

（2）現場試驗證明電源補償系統在工作過程中起到了穩定電源電壓作用。實現了大功率電動機在低容量變壓器下滿負荷工作功能，證明UPS電源補償系統此設計完全滿足修井機各種工況對其的設計要求。

（3）節能效果好，經現場試驗，1口深1km的生產井，進行小修作業時，柴油消耗量為235L左右。本型號修井機在相同作業工況下，耗電為398kW.h左右。經計算可知，研制的電動修進機比常規柴油機驅動修井機節能39%。

四、結語

（1）電源補償修井機完全滿足現場需求，達到了設計的預期目的。得到了用戶認可。

（2）試驗結果表面，JY5280TXJ900DZ電動修井機具有節能環保、安全高效、自動化程度高和操作方便等特點。

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1671-0711（2016）06-0058-02