滾珠絲槓磨損修復及分析

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機床中，除了數控裝置本身之外，精度和重複性的決定性因素是機械移動機器零件的滾珠絲槓。

NC機床

滾珠絲槓除了用於

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機床進行精確定位外，還越來越多地用於工業運動控制機構，如機器人、自動導引車等。如果滾珠絲槓安裝正確、維護良好，其無故障執行壽命會很長。但是，即使滾珠絲槓在正常情況下工作，長期使用後，總有一天必須進行維修，以恢復其原有的效能。

滾珠絲槓的修復非常廣泛，比如用更大的滾珠改裝螺母以恢復原來的圓弧滾動效能，矯直絲槓，精磨絲槓、螺母和端頸，更換滾珠迴圈反轉系統。

維修中最常見的情況是由於滾珠絲槓碰撞。碰撞造成的損壞通常是螺母卡在絲槓上，或者堵塞。絲槓上的滑痕表明滾珠軸承迴圈存在問題。每當一個滾珠不能順利進入滾珠返回槽時，就會出現此問題，從而導致梯形失真。絲槓和螺母螺紋上的布氏壓痕可能表明梯形失真嚴重或螺紋間隙過大。當它趨於極端時，絲槓和螺母螺紋的斷球和布氏變形現象將與停滯現象一起出現。

滾珠絲槓需要維修的最明顯跡象是：系統無法保持其原有的精度和可重複性。所需的驅動扭矩過大或不穩定也可能存在問題，當滾珠絲槓在絲槓來回移動時也有隆隆聲。因此，如果絲槓沒有發出噪音，建議在開機前檢查控制系統和增益設定。

如果控制器工作正常，檢查端軸承是否鬆動。如果端部軸承鬆動，則無法保證精度。檢查端軸承時，可在絲桿一端放置百分表，同時手動移動工作臺。千分表讀數的任何變化都可能表明端軸承鬆動。如果端部軸承鬆動，請更換新軸承並重新檢查滾珠絲槓的定位精度。

端部軸承的鬆動也可能導致絲槓和螺母的運動不在一條直線上。這會導致驅動扭矩的變化和螺母上的不平衡負載。在雙迴路滾珠絲槓中，這種情況會導致一個迴路承載所有負載。影象，導致滾珠絲槓過早失效。因此，應根據原始規格檢查從一端軸承到另一端軸承的對齊情況。

如果傳遞扭矩過大或不穩定，請檢查滾珠螺母的潤滑情況。如果潤滑足夠，拆下將螺母連線到機器運動部件的安裝螺栓，然後旋轉絲槓，使螺母在絲槓的整個行程中來回移動。這消除了滾珠絲槓和機器運動部件不直線運動的影響。如果此時傳遞扭矩仍未改善，則需要將螺母從機器上完全拆下，使其能隨著絲槓的轉動而轉動。此時，驅動絲槓並測量驅動扭矩，以確定問題是否出在滾珠絲槓上。

一般來說，如果滾珠絲槓切口的定位有問題，那肯定是滾珠螺母有問題。一般情況下，螺母的修復比絲槓的修復要早。螺母和滾珠始終承受任何載荷，但對於絲桿而言，任何時候只有一小部分絲桿承受載荷。

正常情況下，當需要修理滾珠螺母時，內螺紋滾道和滾珠的磨損是相當嚴重的。這可以從軸向螺紋間隙的增加和螺母的鬆動中看出。此時，如果消除施加在滾珠絲槓上以消除螺紋間隙的預緊力，當負載改變方向時，機器驅動器將振動。

如果允許螺紋間隙，滾珠可能會在螺紋中上升過高，從而增加滾珠與螺紋之間的接觸角，導致外徑處產生卷邊。當接觸角增大到一定程度時，產生的稜角就會斷裂，導致絲槓上的螺母卡滯。

滾珠和滾道之間的磨損可能會導致螺紋間隙。這可以透過以下方法檢測。首先從機器上拆下螺母，或從機器上完全拆下滾珠絲槓元件。然後，嘗試手動轉動固定絲槓上的螺母。具有良好預緊特性的螺母不會自由旋轉。如果在去除施加在螺母上的旋轉力後螺母繼續旋轉，則表明螺母太鬆，可能需要修理。如果是早期的螺紋間隙，只需重新設定預緊力，使螺母滾弧恢復，滾珠絲槓即可重新投入使用。

如果機床系統出現螺紋間隙，則需要查明問題的原因。雖然螺紋間隙的原因並不總是滾動在滾珠絲槓上，但通常首先要檢查的是滾珠絲槓。要檢查滾珠絲槓，請將帶有磁性底座的百分表放在滾珠螺母上，並將指標放在其中一個螺紋上。如果在任一方向轉動絲槓時指標不移動，則螺紋間隙可能在絲槓的端部軸承或機床的轉向機構中。

滾珠絲槓存放時間短，或發生共振時，容易出現滾珠下沉現象。這時滾珠緊緊地擠在一起，消除滾珠落到螺母一側時下沉的方法是在車床上安裝絲槓，反覆來回移動螺母，逐漸實現磨合操作。預緊滾珠螺母有兩種，一種是傳統的負載可調雙螺母，另一種是帶承重結構的單螺母。

滾珠與螺母間隙過大，螺母表面在衝擊載荷或突載荷作用下會發生布氏變形，絲槓上會形成螺紋壁。由於金屬的疲勞，這些螺紋壁最終會碎裂，迅速汙染滾珠螺母的內壁，導致過早失效。

只要螺紋沒有發生布氏變形，通常可以使用大尺寸滾珠，使螺母的滾珠恢復到原來的滾道接觸形狀，以補償磨損，恢復螺母的圓弧滾動

。

在需要重新擰緊或更換螺母之前，通常會以這種方式進行兩次維修。

恢復螺母的圓弧滾動效能時，建議更換端部軸承。必須遵守這一點。原來的難點在於軸承的低價。與其在幾個月後拆開機床更換端軸承，不如在不更換端軸承時更換端軸承，這樣成本會更低。

絲槓上有卷邊時，即使很小，或斷邊量極少，也必須重磨修復。螺紋的重新拋光僅用於使其美觀。絲槓應重新研磨至工作水平並安裝更大尺寸的軸承滾珠。根據絲槓製造商生產的絲槓表面硬化的深度，絲槓可以重磨一到兩次，具體取決於每次重磨時去除的量。重新研磨時，只需研磨螺釘和螺母螺紋的兩側，因為這是滾珠接觸的地方。

可以制定有效的預防和維護措施以及故障排除程式，以便及早發現可能的問題。可在最方便的時間停機檢修，保證絲槓的最佳執行和工作壽命。