第4章-數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)課件

第四章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)

第四章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)2023/1/42第四章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)4.1概述4.2滾珠絲杠螺母副4.3導(dǎo)軌滑塊副4.4靜壓蝸桿—蝸輪齒條傳動4.5預(yù)加載荷雙齒輪齒條

4.6直線電動機(jī)傳動4.7進(jìn)給傳動系統(tǒng)常見故障診斷及維修2022/12/292第四章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)4.1概2023/1/43

為確保數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性等，對機(jī)械傳動裝置提出如下要求：

(1)減少摩擦阻力；

(2)減少運(yùn)動慣量；

(3)高的傳動精度與定位精度；

(4)寬的進(jìn)給調(diào)速范圍；

(5)無間隙傳動；

(6)響應(yīng)速度要快;(7)穩(wěn)定性好、壽命長;(8)使用維護(hù)方便。4.1概述2022/12/293為確保數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的傳動2023/1/444.2滾珠絲杠螺母副

4.2.1滾珠絲杠螺母副概述

滾珠絲杠螺母副（簡稱滾珠絲杠副）是一種在絲杠與螺母間裝有滾珠作為中間傳動元件的絲杠副，是直線運(yùn)動與回轉(zhuǎn)運(yùn)動能相互轉(zhuǎn)換的傳動裝置。當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時，滾珠在滾道內(nèi)既自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動，因而迫使螺母(或絲杠)軸向移動。與傳統(tǒng)絲杠相比，滾珠絲杠螺母副具有高傳動精度、高效率、高剛度、可預(yù)緊、運(yùn)動平穩(wěn)、壽命長、低噪音等優(yōu)點(diǎn)。2022/12/2944.2滾珠絲杠螺母副

4.2.2023/1/454.2.2滾珠絲杠副的循環(huán)方式

常用的循環(huán)方式有外循環(huán)與內(nèi)循環(huán)兩種。（1）外循環(huán)滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)。端部導(dǎo)流方式如圖4.1(a)所示。其特點(diǎn)為螺母外徑小，可進(jìn)行微型設(shè)計(jì)，無噪音高速傳送。管循環(huán)式如圖4.1(b)所示。其特點(diǎn)為規(guī)格（軸徑、導(dǎo)程）的應(yīng)用范圍廣。端蓋式如圖4.1(c)所示。其特點(diǎn)為適合導(dǎo)程大的應(yīng)用場合，滾珠循環(huán)部的構(gòu)造復(fù)雜，缺乏廣泛適用性。（2）內(nèi)循環(huán)滾珠在循環(huán)過程中，始終與絲杠保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)（圖4.2）

2022/12/2954.2.2滾珠絲杠副的循環(huán)方式2023/1/464.2.3滾珠絲杠副的預(yù)緊

滾珠絲杠副預(yù)緊的目的是為了消除絲杠與螺母之間的間隙和施加預(yù)緊力，以保證滾珠絲杠反向傳動精度和軸向剛度。在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中使用的滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊方法有修磨墊片厚度、鎖緊雙螺母消隙、齒差式調(diào)整方法等。廣泛采用的是雙螺母結(jié)構(gòu)消隙。（1）雙螺母預(yù)緊（D預(yù)緊）如圖4.3（a）所示。（2）彈簧式雙螺母預(yù)緊（J預(yù)緊）如圖4.3（b）所示。（3）偏移預(yù)緊（Z預(yù)緊）如圖4.3（c）所示。（4）超規(guī)滾珠預(yù)緊（P預(yù)緊）如圖4.3（d）所示。

2022/12/2962023/1/474.2.4滾珠絲杠副的應(yīng)用

（一）滾珠絲杠副的支承安裝方式對滾珠絲杠副承載能力、剛性及最高轉(zhuǎn)速有很大影響。滾珠絲杠螺母副在安裝時應(yīng)滿足以下要求：（1）滾珠絲杠螺母副相對工作臺不能有軸向竄動。（2）螺母座孔中心應(yīng)與絲杠安裝軸線同心。（3）滾珠絲杠螺母副中心線應(yīng)平行于相應(yīng)的導(dǎo)軌。（4）能方便地進(jìn)行間隙調(diào)整、預(yù)緊和預(yù)拉伸。常見安裝方式有以下四種情況:(1)固定—自由圖4.6（a）適用于低轉(zhuǎn)速，中精度，短軸向絲杠。

(2)兩端支承圖4.6（b）適用于中等轉(zhuǎn)速，中精度。

(3)固定—支承圖4.6（c）適用于中等轉(zhuǎn)速、高精度。

(4)固定—固定圖4.6（d）適用于高轉(zhuǎn)速、高精度。

2022/12/2972023/1/48

（二）滾珠絲杠副的選擇方法選用要點(diǎn)：應(yīng)該根據(jù)機(jī)床的精度要求來選用滾珠絲杠副的精度，根據(jù)機(jī)床的載荷來選定絲杠的直徑，并且要驗(yàn)算絲杠扭轉(zhuǎn)剛度、壓曲剛度、臨界轉(zhuǎn)速與工作壽命等。精度等級的選擇：滾珠絲杠副的精度將直接影響數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的定位精度。普通精度的數(shù)控機(jī)床，一般可選用D級，精密級數(shù)控機(jī)床選用C級精度的滾珠絲杠副。

2022/12/298（二）滾珠絲杠副的選擇方法2023/1/49

（三）滾珠絲杠副的驗(yàn)算當(dāng)有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)選定后，還應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度、臨界轉(zhuǎn)速和壽命的驗(yàn)算校核。圖4.7

為某公司提供的滾珠絲杠副的計(jì)算流程。（1）剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算就是校驗(yàn)絲杠在額定軸向(扭轉(zhuǎn))載荷作用下，執(zhí)行件的失動量。（2）臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)算應(yīng)校核絲杠軸的轉(zhuǎn)速與絲杠自身的自振頻率是否接近，如果很接近，會導(dǎo)致強(qiáng)迫共振，影響機(jī)床正常工作。應(yīng)根據(jù)有關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行的校核。（3）壽命驗(yàn)算滾珠絲杠副的壽命，主要是指疲勞壽命。

2022/12/299（三）滾珠絲杠副的驗(yàn)算2023/1/410

（四）制動裝置目前常見的有機(jī)械式和電氣式兩種。電氣方式制動是采用電磁制動器，而且這種制動器就做在電機(jī)內(nèi)部。

圖4.8為FANUC公司伺服電機(jī)帶制動器的示意圖。如圖4.9所示為數(shù)控臥式銑鏜床主軸箱進(jìn)給絲杠示意圖。2022/12/2910（四）制動裝置2023/1/411

（五）滾珠絲杠副的潤滑及防護(hù)裝置潤滑方式主要有潤滑脂和潤滑油兩種。潤滑脂的給脂量一般是螺母內(nèi)部空間容積的1/3，某些生產(chǎn)廠家在裝配時螺母內(nèi)部已加注潤滑脂。而潤滑油的給油量隨行程、潤滑油的種類、使用條件等的不同而不同。2022/12/2911（五）滾珠絲杠副的潤滑及防2023/1/4124.2.5滾珠絲杠副的發(fā)展趨勢

高速加工用的進(jìn)給滾珠絲杠要采取改進(jìn)措施:(1)加大絲杠的導(dǎo)程和增加螺紋的頭數(shù);(2)將實(shí)心絲杠改為空心的;(3)減少熱影響;(4)采用滾珠絲杠固定。

2022/12/29124.2.5滾珠絲杠副的發(fā)展趨勢2023/1/4134.3.1數(shù)控機(jī)床對導(dǎo)軌滑塊副的要求

(1)導(dǎo)向精度高。導(dǎo)向精度是指機(jī)床的運(yùn)動部件沿導(dǎo)軌運(yùn)動的軌跡與機(jī)床的相關(guān)基準(zhǔn)面的相互位置的準(zhǔn)確性。影響精度的主要因素有：制造精度、結(jié)構(gòu)形式、裝配質(zhì)量、導(dǎo)軌及其支承件的剛度和熱變形。

(2)耐磨性好。影響耐磨性的因素有：導(dǎo)軌的材料、摩擦性質(zhì)、處理及加工的工藝方法，工作中受力情況、潤滑和防護(hù)。

(3)剛度大

(4)良好的磨擦特性。；動靜磨擦系數(shù)盡量接近，使運(yùn)動平穩(wěn)，低速無爬行。

4.3導(dǎo)軌滑塊副2022/12/29134.3.1數(shù)控機(jī)床對導(dǎo)軌滑塊副的2023/1/4144.3.2導(dǎo)軌副的分類

導(dǎo)軌副按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。

1.滑動導(dǎo)軌滑動導(dǎo)軌分為金屬對金屬的一般類型的導(dǎo)軌和金屬對塑料的塑料導(dǎo)軌兩類。

2、靜壓導(dǎo)軌液體靜壓導(dǎo)軌指壓力油通過節(jié)流器進(jìn)入兩相對運(yùn)動的導(dǎo)軌面，所形成的油膜使兩導(dǎo)軌面分開，保證導(dǎo)軌面在液體摩擦狀態(tài)下工作。圖4.10為開式靜壓導(dǎo)軌工作原理圖。

3、滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌面間放置滾珠、滾柱、滾針等滾動體，使導(dǎo)軌面間的摩擦為滾動摩擦，其與普通滑動導(dǎo)軌的性能比較見表4-1，滾動導(dǎo)軌具有運(yùn)動靈敏度高、定位精度高、精度保持性好和維修方便的優(yōu)點(diǎn)。圖4.11為直線滾動導(dǎo)軌外形圖。2022/12/29144.3.2導(dǎo)軌副的分類2023/1/415

滾動導(dǎo)軌副按結(jié)構(gòu)形式可分為滾動導(dǎo)軌和滾柱導(dǎo)軌塊兩種。其中滾動導(dǎo)軌多用于中、小型數(shù)控機(jī)床中。滾動導(dǎo)軌副按形狀可分為直線滾動導(dǎo)軌副、圓弧滾動導(dǎo)軌副。其中圓弧滾動導(dǎo)軌副可以實(shí)現(xiàn)任意直徑大小圓弧或圓周運(yùn)動，克服了用軸承或滾動支承等設(shè)備加工而帶來的尺寸限制。直線滾動導(dǎo)軌副按導(dǎo)軌與滑塊的關(guān)系分為整體型和分離型導(dǎo)軌副按導(dǎo)軌副中是否有帶球保持器分為普通型和低噪音型直線滾動導(dǎo)軌。因帶球保持器使得滾珠與保持器之間形成了油膜接觸，避免了滾珠之間的摩擦，使得導(dǎo)軌副在運(yùn)行時發(fā)熱量大大降低，運(yùn)行穩(wěn)定，也實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌副的高速、高精度運(yùn)動。2022/12/2915滾動導(dǎo)軌副按結(jié)構(gòu)形式可2023/1/4164.3.3滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)

滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)直線滾動導(dǎo)軌副，如圖4.12所示，為四方向等載荷帶球保持器型直線滾動導(dǎo)軌，是較常見的一種導(dǎo)軌副。如圖4.13所示，滾珠之間用保持器分開，滾珠之間不發(fā)生碰撞，降低了導(dǎo)軌副中在運(yùn)動中產(chǎn)生的噪音，稱之為低噪音型滾動直線導(dǎo)軌。還有滾柱直線導(dǎo)軌如圖4.14

所示，由于滾柱與導(dǎo)軌的接觸面積要比滾珠的大，因此它具有較大的負(fù)載能力。還可以通過增加滾道的數(shù)目來提高負(fù)載能力，如六滾道型滾動導(dǎo)軌。2022/12/29164.3.3滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)2023/1/4174.3.4滾動導(dǎo)軌的載荷、壽命計(jì)算滾動導(dǎo)軌的選用流程如圖4.15

所示。

1.載荷計(jì)算滾動導(dǎo)軌所承受的載荷，受到很多因素的影響，如配置形式（水平、垂直或斜置等）、移動的重心和受力點(diǎn)的位置、移動導(dǎo)軌牽引力的作用點(diǎn)、起動及停止時的慣性力，以及切削阻力作用等。表4-2

為幾種典型條件下作用于導(dǎo)軌上載荷的計(jì)算。

2.壽命計(jì)算直線滾動導(dǎo)軌副的壽命計(jì)算公式為：F—工作載荷—硬度系數(shù)見表4-3

—溫度系數(shù)表4-4所示

—接觸系數(shù)見表4-5

—精度系數(shù)表4-6所示

—載荷系數(shù)見表4-72022/12/2917F—工作載荷2023/1/418

滾動導(dǎo)軌塊壽命計(jì)算的公式為：

如果壽命以h計(jì)算，式中——行程長度（m）

——每分鐘往復(fù)次數(shù)如已選定滾動導(dǎo)軌的型號，即已知C，可據(jù)此計(jì)算預(yù)期壽命；如給定預(yù)期壽命，可由Lh計(jì)算L，再計(jì)算額定動載荷C，據(jù)此選定導(dǎo)軌的型號。

2022/12/2918滾動導(dǎo)軌塊壽命計(jì)算的公式2023/1/4194.3.5滾動導(dǎo)軌的安裝與調(diào)整

1．滾動導(dǎo)軌的導(dǎo)軌塊安裝滾動導(dǎo)軌的常見安裝形式按導(dǎo)向方式分為閉式安裝窄式導(dǎo)向，閉式導(dǎo)軌寬式導(dǎo)向。按定位方式分為單導(dǎo)軌定位和雙導(dǎo)軌定位。閉式安裝，窄式導(dǎo)向。如圖4.16（a）所示導(dǎo)軌塊的配置。如圖4.16（b）所示支撐主導(dǎo)軌，用貼塑壓板的滾動導(dǎo)軌塊，用來承受翻轉(zhuǎn)力矩。閉式導(dǎo)軌，寬式導(dǎo)向。如圖4.17

所示滾動導(dǎo)軌的寬式安裝，上下左右都用滾動導(dǎo)軌塊，圖中1、2是彈簧墊或調(diào)整墊，用來調(diào)節(jié)滾子和支承導(dǎo)軌間的預(yù)壓力。單導(dǎo)軌定位，如圖4.18

所示。雙導(dǎo)軌定位，如圖4.19

所示。

2022/12/29194.3.5滾動導(dǎo)軌的安裝與調(diào)整2023/1/420

導(dǎo)軌安裝步驟如下：（1）將導(dǎo)軌基準(zhǔn)面緊靠機(jī)床裝配表面的側(cè)基面，對準(zhǔn)螺孔，將導(dǎo)軌輕輕地用螺栓予以固定。（2）上緊導(dǎo)軌側(cè)面的頂緊裝置，使導(dǎo)軌基準(zhǔn)側(cè)面緊緊靠貼床身的側(cè)面。（3）按表4-8

的參考值，用力矩扳手?jǐn)Q緊導(dǎo)軌的安裝螺釘；從中間開始按交叉順序向兩端擰緊?；瑝K座安裝步驟如下：（1）將工作臺置于滑塊座的平面上，并對準(zhǔn)安裝螺釘孔，輕輕地壓緊。（2）擰緊基準(zhǔn)側(cè)滑塊座側(cè)面的壓緊裝置，使滑塊座基準(zhǔn)側(cè)面緊緊靠貼工作臺的側(cè)基面。（3）按對角線順序擰緊基準(zhǔn)側(cè)和非基準(zhǔn)側(cè)滑塊座上各個螺釘。2022/12/2920導(dǎo)軌安裝步驟如下：2023/1/4212．軌道副的間隙調(diào)整常用的調(diào)整形式有過盈配合法和調(diào)整法。調(diào)整法又分為壓板調(diào)整、鑲條調(diào)整、壓板鑲條調(diào)整。如圖4.20

所示為壓板調(diào)整間隙，壓板用螺釘固定在動導(dǎo)軌上。如圖4.21（a）所示為等厚度鑲條調(diào)整間隙，全長厚度相等，橫截面為平行四邊形（用于燕尾形導(dǎo)軌）或矩形的平鑲條，通過側(cè)面的螺釘調(diào)節(jié)和螺母鎖緊，以其橫向位移來調(diào)整間隙，在螺釘?shù)闹c(diǎn)有撓曲。如圖4.21（b）所示斜鑲條，全長厚度變化的斜鑲條及三種用于斜鑲條的調(diào)節(jié)螺釘，以其斜鑲條的縱向位移來調(diào)整間隙。如圖4.22

所示為壓板鑲條調(diào)整間隙，T形壓板用螺釘固定在運(yùn)動部件上。如圖4.23所示滾動導(dǎo)軌調(diào)整實(shí)例，鑲條1固定不動，滾動導(dǎo)軌塊2固定在鑲條4上。

2022/12/29212．軌道副的間隙調(diào)整2023/1/4223．滾動導(dǎo)軌調(diào)整要求加工中心上使用的直線滾動導(dǎo)軌一般選用精密級(D級）。安裝直線滾動導(dǎo)軌的安裝基面精度，必須等于或高于導(dǎo)軌精度。（1）安裝精密級直線滾動導(dǎo)軌的安裝基面，平面度一般取0.0lmm以下。（2）安裝基面兩側(cè)定位面之間的平行度取0.015mm左右。（3）側(cè)定位面對底平面安裝面的垂直度為0.005mm。2022/12/29223．滾動導(dǎo)軌調(diào)整要求2023/1/4234.4.1傳動原理

靜壓蝸桿—蝸輪齒條（圖4.24）是一種精密傳動副，用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€位移。流體靜壓蝸桿蝸輪齒條機(jī)構(gòu)是在蝸桿和蝸輪齒條的嚙合面間注入一層高剛度的吸振油膜使兩嚙合面間成為液體摩擦。這層油膜不但從根本上解決了傳動副的磨損問題，而且減小了傳動件的制造誤差對傳動精度的影響，從而起到平均誤差的作用。流體靜壓蝸桿蝸輪齒條的如圖4.25所示，圖中油腔開在蝸輪上，用毛細(xì)管節(jié)流的定壓供油方式給該機(jī)構(gòu)提供壓力油。4.4靜壓蝸桿—蝸輪條傳動2022/12/29234.4靜壓蝸桿—蝸輪條傳動2023/1/4244.4.2傳動方案

蝸桿—蝸輪齒條機(jī)構(gòu)常用的傳動方案有以下兩種：（1）蝸桿箱固定（圖4.26），蝸輪齒條固定在運(yùn)動件上。這種傳動方案用于龍門式銑床的移動工作臺進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)中。（2）蝸輪齒條固定（圖4.27），蝸桿箱固定在運(yùn)動件上。這樣行程長度可大大超過運(yùn)動部件的長度。這種方案常用于橋式鏜銑床橋架進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)中。

2022/12/29244.4.2傳動方案2023/1/425

工作行程很大的大型數(shù)控機(jī)床通常采用齒輪齒條來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。進(jìn)給力不大時，可以采用類似于圓柱齒輪傳動中的雙薄片齒輪結(jié)構(gòu)，通過錯齒的方法來消除間隙；當(dāng)進(jìn)給力較大時，通常采用雙厚齒輪的傳動結(jié)構(gòu)（圖4.28）。當(dāng)進(jìn)給力較大時，通常采用雙厚齒輪的傳動結(jié)構(gòu)。4.5預(yù)加載荷雙齒輪齒條2022/12/29254.5預(yù)加載荷雙齒輪齒條2023/1/4264.6直線電動機(jī)傳動

4.6.1直線電動機(jī)的工作原理

直線電動機(jī)的工作原理（圖4.29）與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)沒有本質(zhì)區(qū)別，可將其視為旋轉(zhuǎn)電動機(jī)沿圓周方向拉伸展平的產(chǎn)物，對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的定子部分，稱為直線電動機(jī)的初級；對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子部分，稱為直線電動機(jī)的次級。當(dāng)多相交變電流通過多相對稱繞組時，就會在直線電動機(jī)初級和次級之間的氣隙中產(chǎn)生一個行波磁場，從而使初級和次級之間相對移動。當(dāng)然，二者之間也存在下一個垂直力，可以是吸引力，也可以是推斥力。

2022/12/29264.6直線電動機(jī)傳動2023/1/4274.6.2直線電動機(jī)的特點(diǎn)在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動機(jī)直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電動機(jī)傳動的最大區(qū)別是取消了從電動機(jī)到工作臺（拖板）之間的機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為“零傳動”。正是由于這種“零傳動”方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電動機(jī)驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。

1、優(yōu)點(diǎn)（1）高速響應(yīng)（2）精度（3）動剛度高（4）速度快、加減速過程短（5）行程長度不受限制（6）運(yùn)動噪音低（7）效率高

2022/12/29274.6.2直線電動機(jī)的特點(diǎn)2023/1/4282、缺點(diǎn)

(1)效率低、功耗大、結(jié)構(gòu)尺寸和自重相對較大;(2)無機(jī)械連接或嚙合，不具自鎖能力，設(shè)計(jì)和使用中應(yīng)注意考慮外加制動措施,特別是在垂直軸進(jìn)給系統(tǒng)應(yīng)用中；

(3)對運(yùn)動載荷較敏感，所以當(dāng)負(fù)荷變化大時，需要重新整定系統(tǒng)；

(4)磁鐵(或線圈)對電動機(jī)部件的吸力很大，因此應(yīng)注意選擇導(dǎo)軌和設(shè)計(jì)滑架結(jié)構(gòu)，并注意解決磁鐵吸引金屬顆粒的問題；

(5)工作過程溫升高，要求強(qiáng)冷卻。

2022/12/29282、缺點(diǎn)2023/1/429

例舉了絲杠（表4-9）、導(dǎo)軌（表4-11）在使用過程中常見的的故障、故障原因及維修方法。表4-10列舉了為導(dǎo)軌的磨損形式4.7進(jìn)給傳動系統(tǒng)常見故障診斷及維修2022/12/2929例舉了絲杠（表4-9）、2023/1/430

數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)常見維修實(shí)例如下：

例1：電動機(jī)聯(lián)軸器松動的故障維修故障現(xiàn)象：一臺數(shù)控車床，加工零件時，常出現(xiàn)徑向尺寸忽大忽小的故障。

例2：導(dǎo)軌潤滑不足的故障維修故障現(xiàn)象：TH6363臥式加工中心，Y軸導(dǎo)軌潤滑不足。

例3：行程終端產(chǎn)生明顯的機(jī)械振動故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心運(yùn)行時，工作臺X軸方向位移接近行程終端過程中產(chǎn)生明顯的機(jī)械振動故障，故障發(fā)生時系統(tǒng)不報(bào)警。

例4：電動機(jī)過熱報(bào)警的維修故障現(xiàn)象：X軸電動機(jī)過熱報(bào)警2022/12/2930數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)常2023/1/431

例5：移動過程中產(chǎn)生機(jī)械干涉的故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心采用直線滾動導(dǎo)軌，安裝后用扳手轉(zhuǎn)動滾珠絲杠進(jìn)行手感檢查，發(fā)現(xiàn)工作臺X軸方向移動過程中產(chǎn)生明顯的機(jī)械干涉故障，運(yùn)動阻力很大。

例6：滾珠絲杠螺母松動引起的故障維修故障現(xiàn)象：其配套西門子公司生產(chǎn)的SINUMEDIK8MC的數(shù)控裝置的數(shù)控鏜銑床，機(jī)床Z軸運(yùn)行（方滑枕為Z軸）抖動，瞬間即出現(xiàn)123號報(bào)警；機(jī)床停止運(yùn)行。

例7：加工尺寸不穩(wěn)定的故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心運(yùn)行九個月后，發(fā)生Z軸方向加工尺寸不穩(wěn)定，尺寸超差且無規(guī)律，CRT及伺服放大器無任何報(bào)警顯示。2022/12/2931例5：移動過程中產(chǎn)生機(jī)2023/1/432

例8：位置偏差過大的故障維修故障現(xiàn)象：某臥式加工中心出現(xiàn)ALM421報(bào)警，即Y軸移動中的位置偏差量大于設(shè)定值而報(bào)警。

例9：絲杠竄動引起的故障維修故障現(xiàn)象：TH6380臥式加工中心，啟動液壓系統(tǒng)后，手動運(yùn)行Y軸時，液壓系統(tǒng)自動中斷，CRT顯示報(bào)警，驅(qū)動失效，其它各軸正常。2022/12/2932例8：位置偏差過大的故2023/1/4332022/12/29332023/1/434滾珠絲杠螺母副2022/12/2934滾珠絲杠螺母副2023/1/435外循環(huán)回流方式內(nèi)循環(huán)回流方式

2022/12/2935外循環(huán)回流方式2023/1/436危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）固定危險(xiǎn)軸向載荷（容許軸向載荷）自由2022/12/2936危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）固定危險(xiǎn)軸向載荷2023/1/437支承危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷（容許軸向載荷）支承2022/12/2937支承危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷2023/1/438

支承危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷（容許軸向載荷）固定2022/12/2938支承危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷2023/1/439危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷（容許軸向載荷）固定（d）固定2022/12/2939危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷（容2023/1/440圖4.8滾珠絲杠的電氣制動圖1-旋轉(zhuǎn)變壓器2-測速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子3-測速發(fā)電機(jī)定子4-電刷5-永久磁鐵6-伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子7-電磁線圈8-外齒輪9-內(nèi)齒輪2022/12/2940圖4.8滾珠絲杠的電氣制動圖2023/1/441圖4.9銑鏜床主軸箱進(jìn)給絲杠示意圖

2022/12/2941圖4.9銑鏜床主軸箱進(jìn)給絲杠示意圖2023/1/442圖4.10開式靜壓導(dǎo)軌工作原理1-粗過濾器2-液壓泵3-溢流閥4-精過濾器5-調(diào)速閥6-運(yùn)動導(dǎo)軌7床身導(dǎo)軌8-油箱2022/12/2942圖4.10開式靜壓導(dǎo)軌工作原理2023/1/443圖4.11直線滾動導(dǎo)軌2022/12/2943圖4.11直線滾動導(dǎo)軌2023/1/444圖4.12直線滾動導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)圖2022/12/2944圖4.12直線滾動導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)圖2023/1/445圖4.13保持器2022/12/2945圖4.13保持器2023/1/446蝸桿-蝸輪齒條傳動機(jī)構(gòu)1-蝸桿2-蝸輪齒條2022/12/2946蝸桿-蝸輪齒條傳動機(jī)構(gòu)2023/1/447圖4.25蝸桿-渦輪齒條工作原理1-油箱2-濾油器3-液壓泵4-電動機(jī)5-溢流閥6-粗濾油器7-精濾油器8-壓力表9-壓力繼電器10-節(jié)流器11-蝸輪12-蝸桿

2022/12/2947圖4.25蝸桿-渦輪齒條工作原理2023/1/448進(jìn)給運(yùn)動蝸桿箱固定式1-蝸輪齒條2-聯(lián)軸器3-進(jìn)給箱4-電動機(jī)5-蝸桿2022/12/2948進(jìn)給運(yùn)動蝸桿箱固定式2023/1/449進(jìn)給運(yùn)動蝸桿箱移動式1-蝸桿2-渦輪齒條3-進(jìn)給箱4-電動機(jī)5-蝸桿箱6-變速齒輪2022/12/2949進(jìn)給運(yùn)動蝸桿箱移動式2023/1/450雙厚齒輪的傳動結(jié)構(gòu)2022/12/2950雙厚齒輪的傳動結(jié)構(gòu)2023/1/451次級初級（a）

（b）圖4.29旋轉(zhuǎn)電機(jī)展平為直線電機(jī)的過程（a）旋轉(zhuǎn)電機(jī)（b）直線電機(jī)2022/12/2951次級初級（a）2023/1/452故障現(xiàn)象故障原因維修方法滾珠絲杠副噪聲絲杠支承軸承的壓蓋壓合情況不好調(diào)整軸承壓蓋，使其壓緊軸承端面絲杠支承軸承可能破裂如軸承破損，更換新軸承電動機(jī)與絲杠聯(lián)軸器松動擰緊聯(lián)軸器，鎖緊螺釘絲杠潤滑不良改善潤滑條件，使?jié)櫥土砍渥銤L珠絲杠副滾珠有破損更換新滾珠滾珠絲杠運(yùn)動不靈活軸向預(yù)加載荷過大調(diào)整軸向間隙和預(yù)加載荷絲杠與導(dǎo)軌不平行調(diào)整絲杠支座位置，使絲杠與導(dǎo)軌平行螺母軸線與導(dǎo)軌不平行調(diào)整螺母座位置絲杠彎曲變形調(diào)整絲杠滾珠絲杠潤滑狀況不良檢查各絲杠副潤滑用潤滑脂潤滑絲杠，需移動工作臺，取下罩套，涂上潤滑脂滾珠絲杠常見故障、故障原因及維修方法2022/12/2952故障現(xiàn)象故障原因維修方法2023/1/453故障現(xiàn)象故障原因維修方法導(dǎo)軌研傷機(jī)床經(jīng)長時間使用，地基與床身水平度有變化，使導(dǎo)軌局部單位面積負(fù)荷過大定期進(jìn)行床身導(dǎo)軌的水平度調(diào)整，或修復(fù)導(dǎo)軌精度長期加工短工件或承受過分集中的負(fù)荷，使導(dǎo)軌局部磨損嚴(yán)重注意合理分布短工件的安裝位置，避免負(fù)荷過分集中導(dǎo)軌潤滑不良調(diào)整導(dǎo)軌潤滑油量，保證潤滑油壓力導(dǎo)軌材質(zhì)不佳采用電鍍加熱自冷淬火對導(dǎo)軌進(jìn)行處理，導(dǎo)軌上增加鋅鋁銅合金板，以改善摩擦情況刮研質(zhì)量不符合要求提高刮研修復(fù)的質(zhì)量機(jī)裝維護(hù)不良，導(dǎo)軌里落入臟物加強(qiáng)機(jī)床保養(yǎng)，保護(hù)好導(dǎo)軌防護(hù)裝置導(dǎo)軌常見故障、故障原因及維修方法

2022/12/2953故障現(xiàn)象故障原因維修方法2023/1/454導(dǎo)軌上移動部件運(yùn)動不良或不能移動導(dǎo)軌面研傷用180#砂布修磨機(jī)床與導(dǎo)軌面上的研傷導(dǎo)軌壓板研傷卸下壓板，調(diào)整壓板與導(dǎo)軌間隙導(dǎo)軌鑲條與導(dǎo)軌間隙太小，調(diào)得太緊松開鑲條防松螺釘，調(diào)整鑲條螺栓，使運(yùn)動部件運(yùn)動靈活，保證0.03mm的塞尺不得塞入，然后鎖緊防松螺釘加工面在接刀處不平導(dǎo)軌直線度超差調(diào)整或修刮導(dǎo)軌，允差為0.015/500mm工作臺鑲條松動或鑲條彎度太大調(diào)整鑲條間隙，鑲條彎度在自然狀態(tài)下小于0.05mm/全長機(jī)床水平度差，使導(dǎo)軌發(fā)生彎曲調(diào)整機(jī)床安裝水平度，保證平行度、垂直度在0.02/1000mm之內(nèi)導(dǎo)軌常見故障、故障原因及維修方法

2022/12/2954導(dǎo)軌上移動部件運(yùn)動不良或不能移動導(dǎo)軌2023/1/455

分析及處理過程：檢查控制系統(tǒng)及加工程序均正常，然后檢查傳動鏈中電動機(jī)與絲杠的聯(lián)接處，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)聯(lián)軸器緊固螺釘松動，使得電動機(jī)軸與絲杠產(chǎn)生相對運(yùn)動。由于半閉環(huán)系統(tǒng)的位置檢測器件在電動機(jī)側(cè)，絲杠的實(shí)際轉(zhuǎn)動量無法檢測，從而導(dǎo)致零件尺寸不穩(wěn)定，緊固電動機(jī)聯(lián)軸器后故障清除。2022/12/2955分析及處理過程：檢查控2023/1/456

分析及處理過程：TH6363臥式加工中心采用單線阻尼式潤滑系統(tǒng)，故障產(chǎn)生以后，開始認(rèn)為是潤滑時間間隙太長，導(dǎo)致Y軸潤滑不足.將潤滑電動機(jī)起動時間間隔由15min改為110min，Y軸導(dǎo)軌潤滑有所改善但是油量仍不理想，故又集中注意力查找潤滑管路問題，潤滑管路完好，擰下Y軸導(dǎo)軌潤滑計(jì)量件，檢查發(fā)現(xiàn)計(jì)量件中的小孔堵塞。清洗后，故障排除。2022/12/2956分析及處理過程：TH62023/1/457

分析及處理過程：因故障發(fā)生時系統(tǒng)不報(bào)警，但故障明顯，故通過交換法檢查，確定故障部件應(yīng)在X軸伺服電動機(jī)與絲杠傳動鏈一側(cè)；折卸電動機(jī)與滾珠絲杠之間的彈性聯(lián)軸器，單獨(dú)通電檢查電動機(jī)。檢查結(jié)果表明，電動機(jī)運(yùn)行時無振動現(xiàn)象，顯然故障部位在機(jī)械傳動部分。脫開彈性聯(lián)軸器，用扳手轉(zhuǎn)動滾珠絲杠進(jìn)行手感檢查，發(fā)現(xiàn)工作臺X軸方向位移接近行程終端時，感覺到阻力明顯增加。拆下工作臺檢查，發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠與導(dǎo)軌不平行，故而引起機(jī)械轉(zhuǎn)動過程中的振動現(xiàn)象。經(jīng)過認(rèn)真修理、調(diào)整后重新裝好，故障排除。2022/12/2957分析及處理過程：因故障2023/1/458

分析及處理過程：電動機(jī)過熱報(bào)警，產(chǎn)生的原因有多種，除伺服單元本身的問題外，可能是切削參數(shù)不合理，亦可能是傳動鏈上有問題。而該機(jī)床的故障原因是由于導(dǎo)軌鑲條與導(dǎo)軌間隙太小，調(diào)得太緊。松開鑲條防松螺釘，調(diào)整鑲條螺栓，使運(yùn)動部件運(yùn)動靈活，保證0.03mm的塞尺不得塞入，然后鎖緊防松螺釘。故障排除。2022/12/2958分析及處理過程：電動機(jī)2023/1/459

分析及處理過程：故障明顯在機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。拆下工作臺，首先檢查滾珠絲杠與導(dǎo)軌的平行度，檢查合格。再檢查兩條直線導(dǎo)軌的平行度，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌平行度嚴(yán)重超差。拆下兩條直線導(dǎo)軌，檢查中滑板上直線導(dǎo)軌的安裝基面的平行度，檢查合格。再檢查直線導(dǎo)軌，發(fā)現(xiàn)一條直線導(dǎo)軌的安裝基面與其滾道的平行度嚴(yán)重超差（0.5mm）。更換合格的直線導(dǎo)軌，重新裝好后，故障排除。2022/12/2959分析及處理過程：故障明顯2023/1/460

分析及處理過程：出現(xiàn)123號報(bào)警的原因是跟蹤誤差超出了機(jī)床數(shù)據(jù)TEN345/N346中所規(guī)定的值。導(dǎo)致此種現(xiàn)象有三個可能：①位置測量系統(tǒng)的檢測器件與機(jī)械位移部分連接不良；②傳動部分出現(xiàn)間隙，③位置閉環(huán)放大系數(shù)KV不匹配。通過詳細(xì)檢查和分析，初步斷定是后兩個原因，使方滑枕（Z軸）運(yùn)行過程中產(chǎn)生負(fù)載擾動而造成位置閉環(huán)振蕩?；谶@個判斷，我們首先修改了設(shè)定閉環(huán)KV系數(shù)的機(jī)床數(shù)據(jù)TEN152，將原值S1333改成S800，即降低了放大系數(shù)，有助于位置閉環(huán)穩(wěn)定；經(jīng)試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)雖振動減弱，但未徹底消除。這說明機(jī)械傳動出現(xiàn)間隙的可能性增大；可能是滑枕鑲條松動、滾珠絲杠或螺母竄動。對機(jī)床各部位采用先易后難，先外后內(nèi)逐一否定的方法，最后查出故障源：滾珠絲杠螺母背帽松動，使傳動出現(xiàn)間隙，當(dāng)Z軸運(yùn)動時由于間隙造成的負(fù)載擾動導(dǎo)致位置閉環(huán)振蕩而出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。緊好松動的背帽，調(diào)整好間隙，并將機(jī)床數(shù)據(jù)TEN152恢復(fù)到原值后，故障消除。2022/12/2960分析及處理過程：出現(xiàn)12023/1/461

分析及處理過程：該加工中心采用三菱M3系統(tǒng),交流伺服電動機(jī)與滾珠絲杠通過聯(lián)軸器直接聯(lián)接，根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因是聯(lián)軸器聯(lián)接螺釘松動，導(dǎo)致聯(lián)軸器與滾珠絲杠或伺服電動機(jī)間產(chǎn)生滑動。2022/12/2961分析及處理過程：該加工2023/1/462

分析及處理過程：該加工中心使用FANUC0M數(shù)控系統(tǒng)，采用閉環(huán)控制。伺服電動機(jī)和滾珠絲杠通過聯(lián)軸器直接聯(lián)接。根據(jù)該機(jī)床控制原理及機(jī)床傳動聯(lián)接方式，初步判斷出現(xiàn)ALM421報(bào)警的原因是Y軸聯(lián)軸器不良。對Y軸傳動系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器中的脹緊套與絲杠聯(lián)接松動，緊定Y軸傳動系統(tǒng)中所有的緊定螺釘后，故障消除。2022/12/2962分析及處理過程：該加工2023/1/463

分析及處理過程：該故障涉及電氣、機(jī)械、液壓部分。任一環(huán)節(jié)有問題均導(dǎo)致驅(qū)動失效，故障檢查的順序大致如下：伺服驅(qū)動裝置→電動機(jī)及測量器件→電動機(jī)與絲杠聯(lián)接部分→液壓平衡裝置→開口螺母和滾珠絲杠→軸承→其他機(jī)械部分。①檢查驅(qū)動裝置外部接線及內(nèi)部元件的狀態(tài)良好，電動機(jī)與測量系統(tǒng)正常；②拆下Y軸液壓抱閘后情況同前，將電動機(jī)與絲杠的同步傳動帶脫離，手搖Y軸絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠上下竄動；③拆開滾珠絲杠下軸承座正常；④拆開滾珠絲杠下軸承座正常后發(fā)現(xiàn)軸向推力軸承的緊固螺母松動，導(dǎo)致滾珠絲杠上下竄動。由于滾珠絲杠上下竄動，造成伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動帶動絲杠空轉(zhuǎn)約一圈。在數(shù)控系統(tǒng)中，當(dāng)NC指令發(fā)出后，測量系統(tǒng)應(yīng)有反饋信號，若間隙的距離超過了數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的范圍，即電動機(jī)空走若干個脈沖后光柵尺無任何反饋信號，則數(shù)控系統(tǒng)必報(bào)警，導(dǎo)致驅(qū)動失效，機(jī)床不能運(yùn)行。擰好緊固螺母，滾珠絲杠不能竄動，則故障排除。2022/12/2963分析及處理過程：該故障2023/1/4644.1(a)端部導(dǎo)流方式(外循環(huán))1-螺桿2-端部導(dǎo)流器3-螺母4-導(dǎo)孔4.1(b)管循環(huán)式(外循環(huán))1-管道2-螺桿2022/12/29644.1(a)端部導(dǎo)流方式(外循環(huán))42023/1/4654.1(c)端蓋式(外循環(huán))1-螺桿2-端蓋3、5-螺母4-滾珠循環(huán)孔4.2內(nèi)循環(huán)式1-螺母2-導(dǎo)流孔3-螺桿2022/12/29654.1(c)端蓋式(外循環(huán))4.22023/1/466圖4.3（a）雙螺母預(yù)緊圖4.3（b）彈簧式雙螺母預(yù)緊2022/12/2966圖4.3（a）雙螺母預(yù)緊圖4.3（b2023/1/467圖4.3（c）偏移預(yù)緊圖4.3（d）超規(guī)滾珠預(yù)緊2022/12/2967圖4.3（c）偏移預(yù)緊圖4.3（d）2023/1/468絲杠許用軸向負(fù)載的選定使用條件精度等級選定磨削絲杠滾軋絲杠導(dǎo)程的選定公稱直徑的選定支承方式的選定螺母類型的選定剛度的選定剛度的驗(yàn)證精度等級的驗(yàn)證壽命的選定防塵、潤滑驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的選定電機(jī)的選定軸向總剛度的驗(yàn)證螺母剛度的選定支承剛度的選定絲杠剛度的選定臨界轉(zhuǎn)速的選定圖4.7滾珠絲杠副的計(jì)算流程2022/12/2968絲杠許用軸向負(fù)載的選定使用條件精度等2023/1/469定位精度性能滾動導(dǎo)軌滑動導(dǎo)軌摩擦特性摩擦因數(shù)低而且?guī)缀跖c運(yùn)動速度無關(guān)。動、靜摩擦因數(shù)十分接近。導(dǎo)軌材料為淬火鋼的摩擦因數(shù)為0.001。摩擦因數(shù)隨速度增加而增加，為非線性關(guān)系。動靜摩擦因數(shù)相對較大。鑄鐵與鑄鐵摩擦因數(shù)為0.02～0.18。承載能力/kgf·cm-2導(dǎo)軌面材料為鑄鐵：滾珠導(dǎo)軌：0.04～0.05滾珠導(dǎo)軌：3.5～5鑄鐵導(dǎo)軌允許的平均壓力：通用機(jī)床進(jìn)給導(dǎo)軌：12～15主運(yùn)動導(dǎo)軌：4～5剛度有預(yù)加載荷的滾動導(dǎo)軌的剛度比滑動導(dǎo)軌略高或相等。滾柱導(dǎo)軌比滾珠導(dǎo)軌的剛度高。面接觸、剛度高定位精度一般為0.1～0.2不用減摩措施：10～20；用防爬行油：2～5壽命防護(hù)良好時壽命長，精度保持性高，淬火鋼導(dǎo)軌修理期間隔達(dá)10～15年比滾動導(dǎo)軌的壽命短應(yīng)用數(shù)控機(jī)床、電火花加工機(jī)床、高精平面磨床普通精度機(jī)床表4-1滾動導(dǎo)軌與滑動導(dǎo)軌的性能比較2022/12/2969定位精度性能滾動導(dǎo)軌滑動導(dǎo)軌摩擦特性2023/1/470圖4.14滾柱直線導(dǎo)軌2022/12/2970圖4.14滾柱直線導(dǎo)軌2023/1/471圖4.15滾柱直線導(dǎo)軌的選用流程圖2022/12/2971圖4.15滾柱直線導(dǎo)軌的選用流程圖2023/1/4722022/12/29722023/1/4732022/12/29732023/1/474圖4.16滾動導(dǎo)軌塊的窄式安裝（a）導(dǎo)軌塊的配置（b）支撐主導(dǎo)軌1-滾動導(dǎo)軌支撐塊2-貼塑導(dǎo)軌板2022/12/2974圖4.16滾動導(dǎo)軌塊的窄式安裝2023/1/475圖4.17滾動導(dǎo)軌的寬式安裝1、2-彈簧墊或調(diào)整墊2022/12/2975圖4.17滾動導(dǎo)軌的寬式安裝2023/1/476圖4.18單導(dǎo)軌定位的安裝形式1-基準(zhǔn)側(cè)的導(dǎo)軌條2、3-楔塊4-工作臺5-非定位導(dǎo)軌6-床身2022/12/2976圖4.18單導(dǎo)軌定位的安裝形式2023/1/477圖4.19雙導(dǎo)軌定位的安裝形式1-基準(zhǔn)側(cè)的導(dǎo)軌條2、4、5-調(diào)整墊3-工作臺6-床身2022/12/2977圖4.19雙導(dǎo)軌定位的安裝形式2023/1/478

（a）修磨刮研式（b）鑲條式（c）墊片式圖4.20壓板調(diào)整間隙2022/12/2978（a）修磨刮2023/1/479（a）等厚度鑲條（b）斜鑲條圖4.21鑲條調(diào)整間隙2022/12/2979（a）等厚度鑲條（b）斜鑲條2023/1/480圖4.22壓板鑲條調(diào)整間隙2022/12/2980圖4.22壓板鑲條調(diào)整間隙2023/1/481圖4.23導(dǎo)軌間隙調(diào)整1、4-鑲條2-標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌3-支承導(dǎo)軌5、7-調(diào)整螺釘6-刮板

8-鑲條調(diào)整板9-潤滑油管2022/12/2981圖4.23導(dǎo)軌間隙調(diào)整2023/1/4822022/12/29822023/1/4832022/12/2983第四章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)

第四章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)2023/1/485第四章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)4.1概述4.2滾珠絲杠螺母副4.3導(dǎo)軌滑塊副4.4靜壓蝸桿—蝸輪齒條傳動4.5預(yù)加載荷雙齒輪齒條

4.6直線電動機(jī)傳動4.7進(jìn)給傳動系統(tǒng)常見故障診斷及維修2022/12/292第四章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)4.1概2023/1/486

為確保數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性等，對機(jī)械傳動裝置提出如下要求：

(1)減少摩擦阻力；

(2)減少運(yùn)動慣量；

(3)高的傳動精度與定位精度；

(4)寬的進(jìn)給調(diào)速范圍；

(5)無間隙傳動；

(6)響應(yīng)速度要快;(7)穩(wěn)定性好、壽命長;(8)使用維護(hù)方便。4.1概述2022/12/293為確保數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的傳動2023/1/4874.2滾珠絲杠螺母副

4.2.1滾珠絲杠螺母副概述

滾珠絲杠螺母副（簡稱滾珠絲杠副）是一種在絲杠與螺母間裝有滾珠作為中間傳動元件的絲杠副，是直線運(yùn)動與回轉(zhuǎn)運(yùn)動能相互轉(zhuǎn)換的傳動裝置。當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時，滾珠在滾道內(nèi)既自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動，因而迫使螺母(或絲杠)軸向移動。與傳統(tǒng)絲杠相比，滾珠絲杠螺母副具有高傳動精度、高效率、高剛度、可預(yù)緊、運(yùn)動平穩(wěn)、壽命長、低噪音等優(yōu)點(diǎn)。2022/12/2944.2滾珠絲杠螺母副

4.2.2023/1/4884.2.2滾珠絲杠副的循環(huán)方式

常用的循環(huán)方式有外循環(huán)與內(nèi)循環(huán)兩種。（1）外循環(huán)滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)。端部導(dǎo)流方式如圖4.1(a)所示。其特點(diǎn)為螺母外徑小，可進(jìn)行微型設(shè)計(jì)，無噪音高速傳送。管循環(huán)式如圖4.1(b)所示。其特點(diǎn)為規(guī)格（軸徑、導(dǎo)程）的應(yīng)用范圍廣。端蓋式如圖4.1(c)所示。其特點(diǎn)為適合導(dǎo)程大的應(yīng)用場合，滾珠循環(huán)部的構(gòu)造復(fù)雜，缺乏廣泛適用性。（2）內(nèi)循環(huán)滾珠在循環(huán)過程中，始終與絲杠保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)（圖4.2）

2022/12/2954.2.2滾珠絲杠副的循環(huán)方式2023/1/4894.2.3滾珠絲杠副的預(yù)緊

滾珠絲杠副預(yù)緊的目的是為了消除絲杠與螺母之間的間隙和施加預(yù)緊力，以保證滾珠絲杠反向傳動精度和軸向剛度。在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中使用的滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊方法有修磨墊片厚度、鎖緊雙螺母消隙、齒差式調(diào)整方法等。廣泛采用的是雙螺母結(jié)構(gòu)消隙。（1）雙螺母預(yù)緊（D預(yù)緊）如圖4.3（a）所示。（2）彈簧式雙螺母預(yù)緊（J預(yù)緊）如圖4.3（b）所示。（3）偏移預(yù)緊（Z預(yù)緊）如圖4.3（c）所示。（4）超規(guī)滾珠預(yù)緊（P預(yù)緊）如圖4.3（d）所示。

2022/12/2962023/1/4904.2.4滾珠絲杠副的應(yīng)用

（一）滾珠絲杠副的支承安裝方式對滾珠絲杠副承載能力、剛性及最高轉(zhuǎn)速有很大影響。滾珠絲杠螺母副在安裝時應(yīng)滿足以下要求：（1）滾珠絲杠螺母副相對工作臺不能有軸向竄動。（2）螺母座孔中心應(yīng)與絲杠安裝軸線同心。（3）滾珠絲杠螺母副中心線應(yīng)平行于相應(yīng)的導(dǎo)軌。（4）能方便地進(jìn)行間隙調(diào)整、預(yù)緊和預(yù)拉伸。常見安裝方式有以下四種情況:(1)固定—自由圖4.6（a）適用于低轉(zhuǎn)速，中精度，短軸向絲杠。

(2)兩端支承圖4.6（b）適用于中等轉(zhuǎn)速，中精度。

(3)固定—支承圖4.6（c）適用于中等轉(zhuǎn)速、高精度。

(4)固定—固定圖4.6（d）適用于高轉(zhuǎn)速、高精度。

2022/12/2972023/1/491

（二）滾珠絲杠副的選擇方法選用要點(diǎn)：應(yīng)該根據(jù)機(jī)床的精度要求來選用滾珠絲杠副的精度，根據(jù)機(jī)床的載荷來選定絲杠的直徑，并且要驗(yàn)算絲杠扭轉(zhuǎn)剛度、壓曲剛度、臨界轉(zhuǎn)速與工作壽命等。精度等級的選擇：滾珠絲杠副的精度將直接影響數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的定位精度。普通精度的數(shù)控機(jī)床，一般可選用D級，精密級數(shù)控機(jī)床選用C級精度的滾珠絲杠副。

2022/12/298（二）滾珠絲杠副的選擇方法2023/1/492

（三）滾珠絲杠副的驗(yàn)算當(dāng)有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)選定后，還應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度、臨界轉(zhuǎn)速和壽命的驗(yàn)算校核。圖4.7

為某公司提供的滾珠絲杠副的計(jì)算流程。（1）剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算就是校驗(yàn)絲杠在額定軸向(扭轉(zhuǎn))載荷作用下，執(zhí)行件的失動量。（2）臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)算應(yīng)校核絲杠軸的轉(zhuǎn)速與絲杠自身的自振頻率是否接近，如果很接近，會導(dǎo)致強(qiáng)迫共振，影響機(jī)床正常工作。應(yīng)根據(jù)有關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行的校核。（3）壽命驗(yàn)算滾珠絲杠副的壽命，主要是指疲勞壽命。

2022/12/299（三）滾珠絲杠副的驗(yàn)算2023/1/493

（四）制動裝置目前常見的有機(jī)械式和電氣式兩種。電氣方式制動是采用電磁制動器，而且這種制動器就做在電機(jī)內(nèi)部。

圖4.8為FANUC公司伺服電機(jī)帶制動器的示意圖。如圖4.9所示為數(shù)控臥式銑鏜床主軸箱進(jìn)給絲杠示意圖。2022/12/2910（四）制動裝置2023/1/494

（五）滾珠絲杠副的潤滑及防護(hù)裝置潤滑方式主要有潤滑脂和潤滑油兩種。潤滑脂的給脂量一般是螺母內(nèi)部空間容積的1/3，某些生產(chǎn)廠家在裝配時螺母內(nèi)部已加注潤滑脂。而潤滑油的給油量隨行程、潤滑油的種類、使用條件等的不同而不同。2022/12/2911（五）滾珠絲杠副的潤滑及防2023/1/4954.2.5滾珠絲杠副的發(fā)展趨勢

高速加工用的進(jìn)給滾珠絲杠要采取改進(jìn)措施:(1)加大絲杠的導(dǎo)程和增加螺紋的頭數(shù);(2)將實(shí)心絲杠改為空心的;(3)減少熱影響;(4)采用滾珠絲杠固定。

2022/12/29124.2.5滾珠絲杠副的發(fā)展趨勢2023/1/4964.3.1數(shù)控機(jī)床對導(dǎo)軌滑塊副的要求

(1)導(dǎo)向精度高。導(dǎo)向精度是指機(jī)床的運(yùn)動部件沿導(dǎo)軌運(yùn)動的軌跡與機(jī)床的相關(guān)基準(zhǔn)面的相互位置的準(zhǔn)確性。影響精度的主要因素有：制造精度、結(jié)構(gòu)形式、裝配質(zhì)量、導(dǎo)軌及其支承件的剛度和熱變形。

(2)耐磨性好。影響耐磨性的因素有：導(dǎo)軌的材料、摩擦性質(zhì)、處理及加工的工藝方法，工作中受力情況、潤滑和防護(hù)。

(3)剛度大

(4)良好的磨擦特性。；動靜磨擦系數(shù)盡量接近，使運(yùn)動平穩(wěn)，低速無爬行。

4.3導(dǎo)軌滑塊副2022/12/29134.3.1數(shù)控機(jī)床對導(dǎo)軌滑塊副的2023/1/4974.3.2導(dǎo)軌副的分類

導(dǎo)軌副按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。

1.滑動導(dǎo)軌滑動導(dǎo)軌分為金屬對金屬的一般類型的導(dǎo)軌和金屬對塑料的塑料導(dǎo)軌兩類。

2、靜壓導(dǎo)軌液體靜壓導(dǎo)軌指壓力油通過節(jié)流器進(jìn)入兩相對運(yùn)動的導(dǎo)軌面，所形成的油膜使兩導(dǎo)軌面分開，保證導(dǎo)軌面在液體摩擦狀態(tài)下工作。圖4.10為開式靜壓導(dǎo)軌工作原理圖。

3、滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌面間放置滾珠、滾柱、滾針等滾動體，使導(dǎo)軌面間的摩擦為滾動摩擦，其與普通滑動導(dǎo)軌的性能比較見表4-1，滾動導(dǎo)軌具有運(yùn)動靈敏度高、定位精度高、精度保持性好和維修方便的優(yōu)點(diǎn)。圖4.11為直線滾動導(dǎo)軌外形圖。2022/12/29144.3.2導(dǎo)軌副的分類2023/1/498

滾動導(dǎo)軌副按結(jié)構(gòu)形式可分為滾動導(dǎo)軌和滾柱導(dǎo)軌塊兩種。其中滾動導(dǎo)軌多用于中、小型數(shù)控機(jī)床中。滾動導(dǎo)軌副按形狀可分為直線滾動導(dǎo)軌副、圓弧滾動導(dǎo)軌副。其中圓弧滾動導(dǎo)軌副可以實(shí)現(xiàn)任意直徑大小圓弧或圓周運(yùn)動，克服了用軸承或滾動支承等設(shè)備加工而帶來的尺寸限制。直線滾動導(dǎo)軌副按導(dǎo)軌與滑塊的關(guān)系分為整體型和分離型導(dǎo)軌副按導(dǎo)軌副中是否有帶球保持器分為普通型和低噪音型直線滾動導(dǎo)軌。因帶球保持器使得滾珠與保持器之間形成了油膜接觸，避免了滾珠之間的摩擦，使得導(dǎo)軌副在運(yùn)行時發(fā)熱量大大降低，運(yùn)行穩(wěn)定，也實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌副的高速、高精度運(yùn)動。2022/12/2915滾動導(dǎo)軌副按結(jié)構(gòu)形式可2023/1/4994.3.3滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)

滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)直線滾動導(dǎo)軌副，如圖4.12所示，為四方向等載荷帶球保持器型直線滾動導(dǎo)軌，是較常見的一種導(dǎo)軌副。如圖4.13所示，滾珠之間用保持器分開，滾珠之間不發(fā)生碰撞，降低了導(dǎo)軌副中在運(yùn)動中產(chǎn)生的噪音，稱之為低噪音型滾動直線導(dǎo)軌。還有滾柱直線導(dǎo)軌如圖4.14

所示，由于滾柱與導(dǎo)軌的接觸面積要比滾珠的大，因此它具有較大的負(fù)載能力。還可以通過增加滾道的數(shù)目來提高負(fù)載能力，如六滾道型滾動導(dǎo)軌。2022/12/29164.3.3滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)2023/1/41004.3.4滾動導(dǎo)軌的載荷、壽命計(jì)算滾動導(dǎo)軌的選用流程如圖4.15

所示。

1.載荷計(jì)算滾動導(dǎo)軌所承受的載荷，受到很多因素的影響，如配置形式（水平、垂直或斜置等）、移動的重心和受力點(diǎn)的位置、移動導(dǎo)軌牽引力的作用點(diǎn)、起動及停止時的慣性力，以及切削阻力作用等。表4-2

為幾種典型條件下作用于導(dǎo)軌上載荷的計(jì)算。

2.壽命計(jì)算直線滾動導(dǎo)軌副的壽命計(jì)算公式為：F—工作載荷—硬度系數(shù)見表4-3

—溫度系數(shù)表4-4所示

—接觸系數(shù)見表4-5

—精度系數(shù)表4-6所示

—載荷系數(shù)見表4-72022/12/2917F—工作載荷2023/1/4101

滾動導(dǎo)軌塊壽命計(jì)算的公式為：

如果壽命以h計(jì)算，式中——行程長度（m）

——每分鐘往復(fù)次數(shù)如已選定滾動導(dǎo)軌的型號，即已知C，可據(jù)此計(jì)算預(yù)期壽命；如給定預(yù)期壽命，可由Lh計(jì)算L，再計(jì)算額定動載荷C，據(jù)此選定導(dǎo)軌的型號。

2022/12/2918滾動導(dǎo)軌塊壽命計(jì)算的公式2023/1/41024.3.5滾動導(dǎo)軌的安裝與調(diào)整

1．滾動導(dǎo)軌的導(dǎo)軌塊安裝滾動導(dǎo)軌的常見安裝形式按導(dǎo)向方式分為閉式安裝窄式導(dǎo)向，閉式導(dǎo)軌寬式導(dǎo)向。按定位方式分為單導(dǎo)軌定位和雙導(dǎo)軌定位。閉式安裝，窄式導(dǎo)向。如圖4.16（a）所示導(dǎo)軌塊的配置。如圖4.16（b）所示支撐主導(dǎo)軌，用貼塑壓板的滾動導(dǎo)軌塊，用來承受翻轉(zhuǎn)力矩。閉式導(dǎo)軌，寬式導(dǎo)向。如圖4.17

所示滾動導(dǎo)軌的寬式安裝，上下左右都用滾動導(dǎo)軌塊，圖中1、2是彈簧墊或調(diào)整墊，用來調(diào)節(jié)滾子和支承導(dǎo)軌間的預(yù)壓力。單導(dǎo)軌定位，如圖4.18

所示。雙導(dǎo)軌定位，如圖4.19

所示。

2022/12/29194.3.5滾動導(dǎo)軌的安裝與調(diào)整2023/1/4103

導(dǎo)軌安裝步驟如下：（1）將導(dǎo)軌基準(zhǔn)面緊靠機(jī)床裝配表面的側(cè)基面，對準(zhǔn)螺孔，將導(dǎo)軌輕輕地用螺栓予以固定。（2）上緊導(dǎo)軌側(cè)面的頂緊裝置，使導(dǎo)軌基準(zhǔn)側(cè)面緊緊靠貼床身的側(cè)面。（3）按表4-8

的參考值，用力矩扳手?jǐn)Q緊導(dǎo)軌的安裝螺釘；從中間開始按交叉順序向兩端擰緊?；瑝K座安裝步驟如下：（1）將工作臺置于滑塊座的平面上，并對準(zhǔn)安裝螺釘孔，輕輕地壓緊。（2）擰緊基準(zhǔn)側(cè)滑塊座側(cè)面的壓緊裝置，使滑塊座基準(zhǔn)側(cè)面緊緊靠貼工作臺的側(cè)基面。（3）按對角線順序擰緊基準(zhǔn)側(cè)和非基準(zhǔn)側(cè)滑塊座上各個螺釘。2022/12/2920導(dǎo)軌安裝步驟如下：2023/1/41042．軌道副的間隙調(diào)整常用的調(diào)整形式有過盈配合法和調(diào)整法。調(diào)整法又分為壓板調(diào)整、鑲條調(diào)整、壓板鑲條調(diào)整。如圖4.20

所示為壓板調(diào)整間隙，壓板用螺釘固定在動導(dǎo)軌上。如圖4.21（a）所示為等厚度鑲條調(diào)整間隙，全長厚度相等，橫截面為平行四邊形（用于燕尾形導(dǎo)軌）或矩形的平鑲條，通過側(cè)面的螺釘調(diào)節(jié)和螺母鎖緊，以其橫向位移來調(diào)整間隙，在螺釘?shù)闹c(diǎn)有撓曲。如圖4.21（b）所示斜鑲條，全長厚度變化的斜鑲條及三種用于斜鑲條的調(diào)節(jié)螺釘，以其斜鑲條的縱向位移來調(diào)整間隙。如圖4.22

所示為壓板鑲條調(diào)整間隙，T形壓板用螺釘固定在運(yùn)動部件上。如圖4.23所示滾動導(dǎo)軌調(diào)整實(shí)例，鑲條1固定不動，滾動導(dǎo)軌塊2固定在鑲條4上。

2022/12/29212．軌道副的間隙調(diào)整2023/1/41053．滾動導(dǎo)軌調(diào)整要求加工中心上使用的直線滾動導(dǎo)軌一般選用精密級(D級）。安裝直線滾動導(dǎo)軌的安裝基面精度，必須等于或高于導(dǎo)軌精度。（1）安裝精密級直線滾動導(dǎo)軌的安裝基面，平面度一般取0.0lmm以下。（2）安裝基面兩側(cè)定位面之間的平行度取0.015mm左右。（3）側(cè)定位面對底平面安裝面的垂直度為0.005mm。2022/12/29223．滾動導(dǎo)軌調(diào)整要求2023/1/41064.4.1傳動原理

靜壓蝸桿—蝸輪齒條（圖4.24）是一種精密傳動副，用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€位移。流體靜壓蝸桿蝸輪齒條機(jī)構(gòu)是在蝸桿和蝸輪齒條的嚙合面間注入一層高剛度的吸振油膜使兩嚙合面間成為液體摩擦。這層油膜不但從根本上解決了傳動副的磨損問題，而且減小了傳動件的制造誤差對傳動精度的影響，從而起到平均誤差的作用。流體靜壓蝸桿蝸輪齒條的如圖4.25所示，圖中油腔開在蝸輪上，用毛細(xì)管節(jié)流的定壓供油方式給該機(jī)構(gòu)提供壓力油。4.4靜壓蝸桿—蝸輪條傳動2022/12/29234.4靜壓蝸桿—蝸輪條傳動2023/1/41074.4.2傳動方案

蝸桿—蝸輪齒條機(jī)構(gòu)常用的傳動方案有以下兩種：（1）蝸桿箱固定（圖4.26），蝸輪齒條固定在運(yùn)動件上。這種傳動方案用于龍門式銑床的移動工作臺進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)中。（2）蝸輪齒條固定（圖4.27），蝸桿箱固定在運(yùn)動件上。這樣行程長度可大大超過運(yùn)動部件的長度。這種方案常用于橋式鏜銑床橋架進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)中。

2022/12/29244.4.2傳動方案2023/1/4108

工作行程很大的大型數(shù)控機(jī)床通常采用齒輪齒條來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。進(jìn)給力不大時，可以采用類似于圓柱齒輪傳動中的雙薄片齒輪結(jié)構(gòu)，通過錯齒的方法來消除間隙；當(dāng)進(jìn)給力較大時，通常采用雙厚齒輪的傳動結(jié)構(gòu)（圖4.28）。當(dāng)進(jìn)給力較大時，通常采用雙厚齒輪的傳動結(jié)構(gòu)。4.5預(yù)加載荷雙齒輪齒條2022/12/29254.5預(yù)加載荷雙齒輪齒條2023/1/41094.6直線電動機(jī)傳動

4.6.1直線電動機(jī)的工作原理

直線電動機(jī)的工作原理（圖4.29）與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)沒有本質(zhì)區(qū)別，可將其視為旋轉(zhuǎn)電動機(jī)沿圓周方向拉伸展平的產(chǎn)物，對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的定子部分，稱為直線電動機(jī)的初級；對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子部分，稱為直線電動機(jī)的次級。當(dāng)多相交變電流通過多相對稱繞組時，就會在直線電動機(jī)初級和次級之間的氣隙中產(chǎn)生一個行波磁場，從而使初級和次級之間相對移動。當(dāng)然，二者之間也存在下一個垂直力，可以是吸引力，也可以是推斥力。

2022/12/29264.6直線電動機(jī)傳動2023/1/41104.6.2直線電動機(jī)的特點(diǎn)在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動機(jī)直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電動機(jī)傳動的最大區(qū)別是取消了從電動機(jī)到工作臺（拖板）之間的機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為“零傳動”。正是由于這種“零傳動”方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電動機(jī)驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。

1、優(yōu)點(diǎn)（1）高速響應(yīng)（2）精度（3）動剛度高（4）速度快、加減速過程短（5）行程長度不受限制（6）運(yùn)動噪音低（7）效率高

2022/12/29274.6.2直線電動機(jī)的特點(diǎn)2023/1/41112、缺點(diǎn)

(1)效率低、功耗大、結(jié)構(gòu)尺寸和自重相對較大;(2)無機(jī)械連接或嚙合，不具自鎖能力，設(shè)計(jì)和使用中應(yīng)注意考慮外加制動措施,特別是在垂直軸進(jìn)給系統(tǒng)應(yīng)用中；

(3)對運(yùn)動載荷較敏感，所以當(dāng)負(fù)荷變化大時，需要重新整定系統(tǒng)；

(4)磁鐵(或線圈)對電動機(jī)部件的吸力很大，因此應(yīng)注意選擇導(dǎo)軌和設(shè)計(jì)滑架結(jié)構(gòu)，并注意解決磁鐵吸引金屬顆粒的問題；

(5)工作過程溫升高，要求強(qiáng)冷卻。

2022/12/29282、缺點(diǎn)2023/1/4112

例舉了絲杠（表4-9）、導(dǎo)軌（表4-11）在使用過程中常見的的故障、故障原因及維修方法。表4-10列舉了為導(dǎo)軌的磨損形式4.7進(jìn)給傳動系統(tǒng)常見故障診斷及維修2022/12/2929例舉了絲杠（表4-9）、2023/1/4113

數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)常見維修實(shí)例如下：

例1：電動機(jī)聯(lián)軸器松動的故障維修故障現(xiàn)象：一臺數(shù)控車床，加工零件時，常出現(xiàn)徑向尺寸忽大忽小的故障。

例2：導(dǎo)軌潤滑不足的故障維修故障現(xiàn)象：TH6363臥式加工中心，Y軸導(dǎo)軌潤滑不足。

例3：行程終端產(chǎn)生明顯的機(jī)械振動故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心運(yùn)行時，工作臺X軸方向位移接近行程終端過程中產(chǎn)生明顯的機(jī)械振動故障，故障發(fā)生時系統(tǒng)不報(bào)警。

例4：電動機(jī)過熱報(bào)警的維修故障現(xiàn)象：X軸電動機(jī)過熱報(bào)警2022/12/2930數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)常2023/1/4114

例5：移動過程中產(chǎn)生機(jī)械干涉的故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心采用直線滾動導(dǎo)軌，安裝后用扳手轉(zhuǎn)動滾珠絲杠進(jìn)行手感檢查，發(fā)現(xiàn)工作臺X軸方向移動過程中產(chǎn)生明顯的機(jī)械干涉故障，運(yùn)動阻力很大。

例6：滾珠絲杠螺母松動引起的故障維修故障現(xiàn)象：其配套西門子公司生產(chǎn)的SINUMEDIK8MC的數(shù)控裝置的數(shù)控鏜銑床，機(jī)床Z軸運(yùn)行（方滑枕為Z軸）抖動，瞬間即出現(xiàn)123號報(bào)警；機(jī)床停止運(yùn)行。

例7：加工尺寸不穩(wěn)定的故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心運(yùn)行九個月后，發(fā)生Z軸方向加工尺寸不穩(wěn)定，尺寸超差且無規(guī)律，CRT及伺服放大器無任何報(bào)警顯示。2022/12/2931例5：移動過程中產(chǎn)生機(jī)2023/1/4115

例8：位置偏差過大的故障維修故障現(xiàn)象：某臥式加工中心出現(xiàn)ALM421報(bào)警，即Y軸移動中的位置偏差量大于設(shè)定值而報(bào)警。

例9：絲杠竄動引起的故障維修故障現(xiàn)象：TH6380臥式加工中心，啟動液壓系統(tǒng)后，手動運(yùn)行Y軸時，液壓系統(tǒng)自動中斷，CRT顯示報(bào)警，驅(qū)動失效，其它各軸正常。2022/12/2932例8：位置偏差過大的故2023/1/41162022/12/29332023/1/4117滾珠絲杠螺母副2022/12/2934滾珠絲杠螺母副2023/1/4118外循環(huán)回流方式內(nèi)循環(huán)回流方式

2022/12/2935外循環(huán)回流方式2023/1/4119危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）固定危險(xiǎn)軸向載荷（容許軸向載荷）自由2022/12/2936危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）固定危險(xiǎn)軸向載荷2023/1/4120支承危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷（容許軸向載荷）支承2022/12/2937支承危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷2023/1/4121

支承危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷（容許軸向載荷）固定2022/12/2938支承危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷2023/1/4122危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷（容許軸向載荷）固定（d）固定2022/12/2939危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）危險(xiǎn)軸向載荷（容2023/1/4123圖4.8滾珠絲杠的電氣制動圖1-旋轉(zhuǎn)變壓器2-測速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子3-測速發(fā)電機(jī)定子4-電刷5-永久磁鐵6-伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子7-電磁線圈8-外齒輪9-內(nèi)齒輪2022/12/2940圖4.8滾珠絲杠的電氣制動圖2023/1/4124圖4.9銑鏜床主軸箱進(jìn)給絲杠示意圖

2022/12/2941圖4.9銑鏜床主軸箱進(jìn)給絲杠示意圖2023/1/4125圖4.10開式靜壓導(dǎo)軌工作原理1-粗過濾器2-液壓泵3-溢流閥4-精過濾器5-調(diào)速閥6-運(yùn)動導(dǎo)軌7床身導(dǎo)軌8-油箱2022/12/2942圖4.10開式靜壓導(dǎo)軌工作原理2023/1/4126圖4.11直線滾動導(dǎo)軌2022/12/2943圖4.11直線滾動導(dǎo)軌2023/1/4127圖4.12直線滾動導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)圖2022/12/2944圖4.12直線滾動導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)圖2023/1/4128圖4.13保持器2022/12/2945圖4.13保持器2023/1/4129蝸桿-蝸輪齒條傳動機(jī)構(gòu)1-蝸桿2-蝸輪齒條2022/12/2946蝸桿-蝸輪齒條傳動機(jī)構(gòu)2023/1/4130圖4.25蝸桿-渦輪齒條工作原理1-油箱2-濾油器3-液壓泵4-電動機(jī)5-溢流閥6-粗濾油器7-精濾油器8-壓力表9-壓力繼電器10-節(jié)流器11-蝸輪12-蝸桿

2022/12/2947圖4.25蝸桿-渦輪齒條工作原理2023/1/4131進(jìn)給運(yùn)動蝸桿箱固定式1-蝸輪齒條2-聯(lián)軸器3-進(jìn)給箱4-電動機(jī)5-蝸桿2022/12/2948進(jìn)給運(yùn)動蝸桿箱固定式2023/1/4132進(jìn)給運(yùn)動蝸桿箱移動式1-蝸桿2-渦輪齒條3-進(jìn)給箱4-電動機(jī)5-蝸桿箱6-變速齒輪2022/12/2949進(jìn)給運(yùn)動蝸桿箱移動式2023/1/4133雙厚齒輪的傳動結(jié)構(gòu)2022/12/2950雙厚齒輪的傳動結(jié)構(gòu)2023/1/4134次級初級（a）

（b）圖4.29旋轉(zhuǎn)電機(jī)展平為直線電機(jī)的過程（a）旋轉(zhuǎn)電機(jī)（b）直線電機(jī)2022/12/2951次級初級（a）2023/1/4135故障現(xiàn)象故障原因維修方法滾珠絲杠副噪聲絲杠支承軸承的壓蓋壓合情況不好調(diào)整軸承壓蓋，使其壓緊軸承端面絲杠支承軸承可能破裂如軸承破損，更換新軸承電動機(jī)與絲杠聯(lián)軸器松動擰緊聯(lián)軸器，鎖緊螺釘絲杠潤滑不良改善潤滑條件，使?jié)櫥土砍渥銤L珠絲杠副滾珠有破損更換新滾珠滾珠絲杠運(yùn)動不靈活軸向預(yù)加載荷過大調(diào)整軸向間隙和預(yù)加載荷絲杠與導(dǎo)軌不平行調(diào)整絲杠支座位置，使絲杠與導(dǎo)軌平行