精密滾珠絲杠的故障分析及裝配工藝
精密滾珠絲杠的故障分析及裝配工藝
數(shù)控機(jī)床的精密滾珠絲杠裝配后進(jìn)行靜態(tài)精度檢查時(shí)合格，但在試車后或用戶使用一段時(shí)間后出現(xiàn)精密滾珠絲杠的軸向跳動(dòng)超差嚴(yán)重，影響了機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度，導(dǎo)致設(shè)備返修。此故障時(shí)有發(fā)生，卻一直沒有得到徹底的解決。對(duì)此故障現(xiàn)象進(jìn)行了仔細(xì)的觀察與分析，找出了故障原因，規(guī)范了裝配工藝，徹底排除了故障。數(shù)控車床精密滾珠絲杠裝配后進(jìn)行靜態(tài)精度檢查時(shí)合格，但在試車后或用戶使用一段時(shí)間后出現(xiàn)精密滾珠絲杠的軸向跳動(dòng)超差嚴(yán)重，影響了機(jī)床的加工精度，導(dǎo)致設(shè)備返修。通過進(jìn)一步的了解，此故障發(fā)生的次數(shù)雖然不是很多，但是一些設(shè)備在試車時(shí)沒有，卻在交付用戶使用后才出現(xiàn)這種故障。
精密滾珠絲杠是數(shù)控設(shè)備的重要精密組件，特點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，旋轉(zhuǎn)力矩小，起動(dòng)靈敏，傳動(dòng)精度高，適于伺服電機(jī)的小扭矩驅(qū)動(dòng)。在裝配時(shí)除了應(yīng)保證絲杠與工作臺(tái)直線導(dǎo)軌（工作臺(tái)）的平行度（水平與垂直方向）、兩端軸承座與螺母的同軸度外，還要保證滾珠絲杠本身的旋轉(zhuǎn)精度，即徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)。由于數(shù)控設(shè)備的精度要求比普通機(jī)床要高許多，一般為微米級(jí)。因此裝配工藝及精度檢測(cè)都很嚴(yán)格，對(duì)裝配工人的技術(shù)要求也較高。
同時(shí)在車間裝配現(xiàn)場(chǎng)對(duì)裝配過程的觀察，初步確定質(zhì)量問題可能出在以下幾個(gè)方面：精密滾珠絲杠精度達(dá)不到要求；在裝配時(shí)粗心大意，損壞了絲杠的精度；是否機(jī)床行程超程，工作臺(tái)發(fā)生碰撞，導(dǎo)致精度損壞；裝配工藝與檢測(cè)方法不正確，導(dǎo)致精度超差。
故障原因分析，經(jīng)過檢查及分析，可以確定問題的關(guān)鍵，不是裝配工藝或精度檢測(cè)等原因造成的，而是忽略了裝配細(xì)節(jié)，才導(dǎo)致了嚴(yán)重的質(zhì)量問題。具體原因如下：使用手電鉆鉸孔時(shí)，雙手用力不均勻，鉸刀擺動(dòng)過大，造成錐孔上大下小，錐度不是要求的1：50，錐銷裝配后與錐孔只有小端接觸，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)；機(jī)鉸后沒有留精鉸余量，也沒有進(jìn)行手工精鉸，鉸削面粗糙，錐銷裝配后與錐孔孔壁接觸不良；鉸孔深度控制不準(zhǔn)，錐銷插入后，只余頭部一點(diǎn)長(zhǎng)度，裝配后過盈量小，摩擦力不足；在鉆孔鉸孔等過程中，沒有進(jìn)行防塵處理，鑄鐵粉塵易進(jìn)入絲杠配合面，加劇絲杠副的磨損，也會(huì)導(dǎo)致絲杠精度下降。
使用機(jī)鉸粗鉸后必須留出精鉸余量，再手工精鉸。以糾正機(jī)鉸后的錐度誤差，及降低孔壁的表面粗糙度值，從而提高配合面的接觸精度，保證足夠的摩擦力矩。在鉸孔時(shí)應(yīng)及時(shí)用錐銷試配，以便控制鉸孔孔徑，當(dāng)錐銷能自由插入銷長(zhǎng)的80%～85%左右時(shí)孔徑才為合格；清理鐵屑后，應(yīng)在錐銷上涂機(jī)油后再用銅棒打入至與工件表面平齊，以保證足夠的摩擦力矩，防止在使用中受載荷而松動(dòng)。
在鉆孔、鉸孔及攻螺紋過程中，作好絲杠表面的防塵處理（可用清潔的布包裹住絲杠的外露部分），防止粉塵進(jìn)入絲杠副內(nèi)部，以延長(zhǎng)精密元件的使用壽命，提高裝配精度。
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