滚珠丝杠磨损修复及分析

在NG机床中，除了数控装置本身之外，精度和重复性的决定性因素是机械移动机器零件的滚珠丝杠。

滚珠丝杠除了用于NG机床进行精确定位外，还越来越多地用于工业运动控制机构，如机器人、自动导引车等。如果滚珠丝杠安装正确、维护良好，其无故障运行寿命会很长。但是，即使滚珠丝杠在正常情况下工作，长期使用后，会出现问题进行维修，以恢复其原有的性能。

NC机床

滚珠丝杠的修复非常广泛，比如用更大的滚珠改装螺母以恢复原来的圆弧滚动性能，矫直丝杠，精磨丝杠、螺母和端颈，更换滚珠循环反转系统。

维修中最常见的情况是由于滚珠丝杠碰撞。碰撞造成的损坏通常是螺母卡在丝杠上，或者堵塞。丝杠上的滑痕表明滚珠轴承循环存在问题。每当一个滚珠不能顺利进入滚珠返回槽时，就会出现此问题，从而导致梯形失真。丝杠和螺母螺纹上的布氏压痕可能表明梯形失真严重或螺纹间隙过大。当它趋于极端时，丝杠和螺母螺纹的断球和布氏变形现象将与停滞现象一起出现。

滚珠丝杠需要维修的最明显迹象是：系统无法保持其原有的精度和可重复性。所需的驱动扭矩过大或不稳定也可能存在问题，当滚珠丝杠在丝杠来回移动时也有隆隆声。因此，如果丝杠没有发出噪音，建议在开机前检查控制系统和增益设置。

如果控制器工作正常，检查端轴承是否松动。如果端部轴承松动，则无法保证精度。检查端轴承时，可在丝杆一端放置百分表，同时手动移动工作台。千分表读数的任何变化都可能表明端轴承松动。如果端部轴承松动，请更换新轴承并重新检查滚珠丝杠的定位精度。

端部轴承的松动也可能导致丝杠和螺母的运动不在一条直线上。这会导致驱动扭矩的变化和螺母上的不平衡负载。在双回路滚珠丝杠中，这种情况会导致一个回路承载所有负载。图像，导致滚珠丝杠过早失效。因此，应根据原始规格检查从一端轴承到另一端轴承的对齐情况。

如果传递扭矩过大或不稳定，请检查滚珠螺母的润滑情况。如果润滑足够，拆下将螺母连接到机器运动部件的安装螺栓，然后旋转丝杠，使螺母在丝杠的整个行程中来回移动。这消除了滚珠丝杠和机器运动部件不直线运动的影响。如果此时传递扭矩仍未改善，则需要将螺母从机器上完全拆下，使其能随着丝杠的转动而转动。此时，驱动丝杠并测量驱动扭矩，以确定问题是否出在滚珠丝杠上。

一般来说，如果滚珠丝杠切口的定位有问题，那肯定是滚珠螺母有问题。一般情况下，螺母的修复比丝杠的修复要早。螺母和滚珠始终承受任何载荷，但对于丝杆而言，任何时候只有一小部分丝杆承受载荷。

正常情况下，当需要修理滚珠螺母时，内螺纹滚道和滚珠的磨损是相当严重的。这可以从轴向螺纹间隙的增加和螺母的松动中看出。此时，如果消除施加在滚珠丝杠上以消除螺纹间隙的预紧力，当负载改变方向时，机器驱动器将振动。

如果允许螺纹间隙，滚珠可能会在螺纹中上升过高，从而增加滚珠与螺纹之间的接触角，导致外径处产生卷边。当接触角增大到一定程度时，产生的棱角就会断裂，导致丝杠上的螺母卡滞。

滚珠和滚道之间的磨损可能会导致螺纹间隙。这可以通过以下方法检测。首先从机器上拆下螺母，或从机器上完全拆下滚珠丝杠组件。然后，尝试手动转动固定丝杠上的螺母。具有良好预紧特性的螺母不会自由旋转。如果在去除施加在螺母上的旋转力后螺母继续旋转，则表明螺母太松，可能需要修理。如果是早期的螺纹间隙，只需重新设定预紧力，使螺母滚弧恢复，滚珠丝杠即可重新投入使用。

如果机床系统出现螺纹间隙，则需要查明问题的原因。虽然螺纹间隙的原因并不总是滚动在滚珠丝杠上，但通常首先要检查的是滚珠丝杠。要检查滚珠丝杠，请将带有磁性底座的百分表放在滚珠螺母上，并将指针放在其中一个螺纹上。如果在任一方向转动丝杠时指针不移动，则螺纹间隙可能在丝杠的端部轴承或机床的转向机构中。

滚珠丝杠存放时间短，或发生共振时，容易出现滚珠下沉现象。这时滚珠紧紧地挤在一起，消除滚珠落到螺母一侧时下沉的方法是在车床上安装丝杠，反复来回移动螺母，逐渐实现磨合操作。预紧滚珠螺母有两种，一种是传统的负载可调双螺母，另一种是带承重结构的单螺母。

滚珠与螺母间隙过大，螺母表面在冲击载荷或突载荷作用下会发生布氏变形，丝杠上会形成螺纹壁。由于金属的疲劳，这些螺纹壁最终会碎裂，迅速污染滚珠螺母的内壁，导致过早失效。

只要螺纹没有发生布氏变形，通常可以使用大尺寸滚珠，使螺母的滚珠恢复到原来的滚道接触形状，以补偿磨损，恢复螺母的圆弧滚动.在需要重新拧紧或更换螺母之前，通常会以这种方式进行两次维修。

恢复螺母的圆弧滚动性能时，建议更换端部轴承。必须遵守这一点。原来的难点在于轴承的低价。与其在几个月后拆开机床更换端轴承，不如在不更换端轴承时更换端轴承，这样成本会更低。

丝杠上有卷边时，即使很小，或断边量极少，也必须重磨修复。螺纹的重新抛光仅用于使其美观。丝杠应重新研磨至工作水平并安装更大尺寸的轴承滚珠。根据丝杠制造商生产的丝杠表面硬化的深度，丝杠可以重磨一到两次，具体取决于每次重磨时去除的量。重新研磨时，只需研磨螺钉和螺母螺纹的两侧，因为这是滚珠接触的地方。

可以制定有效的预防和维护措施以及故障排除程序，以便及早发现可能的问题。可在最方便的时间停机检修，保证丝杠的最佳运行和工作寿命。滚珠丝杠的类型【上海慧腾】

来源：慧小小孩