滚珠丝杆副的装配调整省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,数控机床滚珠丝杆副装配调整,第1页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,学习目标,1,.,滚珠丝杆副传动特点及应用。,2,.,滚珠丝杆副支承和支承轴承配合。,3.,滚珠丝杆副装配工艺,。,第2页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,一、滚珠丝杠副装配调整,1,滚珠丝杠副传动特点及应用,（1）结构原理,滚,珠丝杠副是回转运动与直线运动相互转换新型传动装置。,图,1-1,滚珠丝杠副内循环方式,1,丝杠,2,螺母,3,滚珠,4,返向器,第3页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,（2）传动特点,1,）传动效率高，摩擦损失小。（效率,-0.920.96,，比普通提升,34,倍、普通,-0.20.4,）,2,）传动转矩小，传动平稳，无爬行现象，传动精度高，同时性好。,3,）有可逆性，能够将旋转运动转换成直线运动；也能够将直线运动转 换成旋转运动，即丝杠和螺母均能够作为主动件。,4,）施加适当预紧力，可消除丝杠和螺母间隙，从而提升刚性，消除反向时空程死区，提升定位精度和重复定位精度。,5,）磨损小，使用寿命长，精度保持性好。,6,）制造工艺复杂，滚珠丝杠和螺母等元件加工精度高，对表面粗糙度要求低，制造成本高。,7,）不能自锁，尤其是在用于升降场所，因为重力作用，下降时当传动切断后，不能停顿运动，故常需在传动系统中增加制动装置。,第4页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,（3）,滚珠丝杠副,应用,表,1,1,滚珠丝杠副在机床上应用,应用方面,采取滚珠丝杠目标,用途举例,数,控,机,床,1滚珠丝杠副传动效率高，使机床进给机构起动转矩和运动转矩大大减小，以适应采取小容量步进电动机,2滚珠丝杠副进给精度高，可满足数控机床移动部件正确定位和均匀位移要求,3滚珠丝杠副工作寿命长，可使数控机床长久工作仍保持精度不变,4滚珠丝杠副经预紧后进给刚度高,数控铣床、车床、,镗床、磨床、及自动,换刀自动机床、数,控电加工机床精密机,床,第5页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,应用方面,采取滚珠丝杠目标,用途举例,精,密,机,床,1滚珠丝杠副进给精度高，可满足数控机床移动部件正确定位和均匀位移要求,2滚珠丝杠副工作寿命长，可使数控机床长久工作仍保持精度不变,3滚珠丝杠副经预紧后进给刚度高,精密车床、坐标镗,床、齿轮磨床、螺纹,磨床、坐标磨床、电,加工机床等精密机床,工作台、头架、滑,座进给丝杠副,一,般,机,床,滚珠丝杠副传动效率高，运转轻快，可减轻操作者劳动强度,镗床、铣床升降台升降丝杠副,利用滚珠丝杠副运动可逆性、将直线运动转换为旋转运动,液压仿形铣床工作台进给丝杠副,利用滚珠丝杠运动同时性，确保运动平稳,双柱横梁式镗床、龙门创床，龙门铣床、立式车床等机床横梁升降丝杠副,第6页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,二、数控车床进给传动系统,1,进给传动副作用,数控车床进给运动采取无级调速伺服驱动方式，伺服电动机经过进给运动系统将动力和运动传动给工作台等运动执行部件。,直接将伺服电动机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠副作用是将旋转运动转换为直线运动。,2,数控车床对进给传动机构要求,因为数控机床进给运动是数字控制直接对象，被加工工件最终位置精度和轮廓精度都与进给运动传动精度、灵敏度和稳定性相关。摩擦阻力小、传动精度和传动刚度高、传动零件惯量小、系统含有适度阻尼、稳定性好、寿命长、使用维护方便。,3,滚珠丝杠副,普通丝杠副采取滑动摩擦，滚珠丝杠副采取滚动摩擦。所以，滚珠丝杠副传动要比普通丝杠副灵敏且传动效率高。,第7页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,（,1,）滚珠丝杠副循环方式,内循环和外循环,图,1-2,滚珠丝杠副内循环方式,1,丝杠,2,螺母,3,滚珠,4,返向器,图,1-3,滚珠丝杠副外循环方式,1,弯管,2,压板,3,丝杠,4,滚珠,5,螺纹管道,第8页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,（,1,）滚珠丝杠副循环方式,滚珠丝杠副结构与滚珠循环方式相关，按滚珠在整个循环过程中与丝杠表面接触情况，滚珠丝杠可分为内循环和外循环两种方式。,1,）内循环方式,如图,1-2,所表示，内循环方式滚珠在循环过程中一直与丝杠表面保持接触。滚珠循环回路短，流畅性好，效率高，螺母径向尺寸也较小。,图,1-2,滚珠丝杠副内循环方式,1,丝杠,2,螺母,3,滚珠,4,返向器,第9页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,2),外循环方式,外循环方式中滚珠在循环返回时，离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外作循环运动。如图,1-3,所表示插管式外循环，弯道,1,两端插入与螺纹滚道,5,相切两个孔内，弯道两端部引导滚珠,4,进入弯管，形成一个循环回路，再用压板,2,和螺钉将弯管固定。,图,1-3,滚珠丝杠副外循环方式,1,弯管,2,压板,3,丝杠,4,滚珠,5,螺纹管道,第10页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,（,2,）滚珠丝杠螺母副预紧方法预紧方法基本原理都是使两个螺母产生轴向位移，以消除它们之间间隙和施加预紧力。,图,1-4,垫片调整方式,这种调整方法含有结构简单可靠、刚性好和装卸方便等优点，但调整较费时间，极难在一次修磨中完成调整,第11页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,图,1-5,所,示结构是利用螺纹来调整实现预紧结构,图,1-6,齿差式调整间隙结构,图,1-5,螺纹调整式滚珠丝杠螺母副,1,、,5,螺母,2,返向器,3,垫圈,4,锁紧螺母,图,1-6,所表示为双螺母齿差式调整间隙结构,这种调整方式结构复杂，但调整方便，经过简单计算便可取得准确调整量，可实现定量精密微调，是当前应用较广一个结构这种调整方式结构复杂，但调整方便，经过简单计算便可取得准确调整量，可实现定量精密微调，是当前应用较广一个结构。,第12页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,2,滚珠丝杠副支承和支承轴承配合,（,1,）支承方式,1,）一端装角接触球轴承。,这种安装支承方式只适合于短丝杠。它承载能力小，轴向刚度低，普通用于数控机床调整步骤或小规格升降台铣床垂直坐标中。,2,）一端装组合式角接触球轴承，另一端为深沟球轴承,普通用于要求中等速度回转轴中。,3,）两端装深沟球轴承,普通用于中等速度回转及轴向载荷较小轴中。,4,）两端装角接触球轴承,适合用于高速度、高精度回转坐标轴中。,第13页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,图,1,7,滚珠丝杠支承方式,第14页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,2,）支承轴承配合公差,表,1,2,支承方法与推荐配合,第15页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,3,滚珠丝杠副装配工艺,图,1,8,丝杠垂直方向与导,轨平行度误差,图,1,9,丝杠水平方向与导轨,平行度误差,第16页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,图,1,10,轴承座孔轴心线与导轨平行度误差（垂直方向）,图,1,11,轴承座孔轴心线与导轨平行度误差（水平方向）,第17页,2025/6/7 周六,轴组装配,一、滚动轴承游隙调整（,参阅精密轴承装配讲义,）,二、滚动轴承预紧,1)成对使用角接触球轴承预紧。,图,1-1,数控机床滚珠丝杆副装配调整,2,成对安装角接触球轴承,第18页,2025/6/7 周六,轴组装配,图,1-13,用垫圈预紧,数控机床滚珠丝杆副装配调整,第19页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,图,1-14,测量滚动轴承外圈径向圆跳动,滚动轴承检测方法,第20页,2025/6/7 周六,数控机床滚珠丝杆副装配调整,滚动轴承检测方法,图,1-15,测量内圈径向圆跳动,第21页,2025/6/7 周六,轴组装配,1.装配件误差检验方法,(1)轴承外圈径向圆跳动量检测如图,1-14,所表示，测量时，转动外圈并沿百分表方向压迫外圈，百分表最大读数则为外圈最大径向圆跳动量。(2)滚动轴承内圈径向圆跳动测量如图,1-15,所表示，测量时外圈固定不转，内圈端面上加以均匀测量负荷F(不一样于滚动轴承实现预紧时预加负荷)，旋转内圈一周以上，便可测得内圈内孔表面径向圆跳动量及其方向。,数控机床滚珠丝杆副装配调整,第22页,2025/6/7 周六,滚珠丝杠副装配,3.滚珠丝杠螺母副间隙调整方法,图,1-16,滚珠丝杠螺母副间隙调整机构,数控机床滚珠丝杆副装配调整,第23页,2025/6/7 周六,滚珠丝杠副装配,(1)垫片调隙式如图,1-16a,所表示，调整垫片3厚度，从而 改变螺母1、2之间距离，以到达消除间隙，并产生一定预紧力目标。,(2)螺纹调隙式如图9-1,6b,所表示，左螺母1固定于螺母座上，右,螺母2外圆上有螺纹，转动圆螺母4时，可调整螺母之间轴,向之间隙和进行预紧，然后用螺母4右边圆螺母锁紧。,(3)齿差调隙式如图9-1,6c,所表示两螺母1、2端部加工有圆柱,齿轮z1、z2。,数控机床滚珠丝杆副装配调整,第24页,2025/6/7 周六,图,1-17,滚珠丝杠惯用支承方式,数控机床滚珠丝杆副装配调整,滚珠丝杆惯用支承方式,第25页,2025/6/7 周六,滚珠丝杠惯用支承方式,(1)一端装推力轴承如图9-1,7a,所表示，这种安装方式承载能力小，轴向刚度低。,(2)一端装推力轴承，另一端装深沟球轴承如图9-1,7b,所表示，此方式可用于丝杠较长情况。,(3)两端装推力轴承如图9-1,7c,所表示，把推力轴承装在滚珠丝杠两端，并施加预紧力，有利于提升传动刚度，但这种安装方式对丝杠热变形较为敏感。,(4)两端装推力轴承及深沟球轴承如图9-1,7d,所表示，为了提升丝杠刚度，它两端采取双重支承，即推力轴承和深沟球轴承，并施加预紧力。,数控机床滚珠丝杆副装配调整,第26页,2025/6/7 周六,滚珠丝杠专用轴承,图,1-18,滚珠丝杠专用轴承,数控机床滚珠丝杆副装配调整,第27页,2025/6/7 周六,滚珠丝杠专用轴承,(5)滚珠丝杠专用轴承如图,1-18,所表示，这是一个能承受很大轴向力特殊角接触球轴承，与普通角接触球轴承相比，其接触角加大到60，增加了滚珠数目并对应降低了滚珠直径，其轴向刚度比普通推力轴承提升了2倍以上，使用也极为方便,.,5.滚珠丝杠副防护和润滑,(1)滚珠丝杠副防护滚珠丝杠副和其它滚动摩擦传动器件一样，应防止硬质灰尘或切屑污物进入，故须有防护装置。,(2)滚珠丝杠副润滑润滑剂可提升滚珠丝杠副耐磨性及传动效率。,数控机床滚珠丝杆副装配调整,第28页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,1,、二维工作台结构与组成,由底板、中滑板、上滑板、直线导轨副、滚珠丝杆副、轴承座、轴承内隔圈、轴承外隔圈、轴承预紧套管、轴承透盖、轴承闷盖、丝杆螺母支座、圆螺母、限位开关、手轮、齿轮、等高垫块、轴端挡片、轴用弹性挡圈、角接触轴承（,7202AC,）、深沟球轴承（,6202,）等组成。,第29页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,1,）将丝杆螺母支座固定在丝杆螺母上。,第30页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,2,）用轴承安装套筒将两个角接触轴承和深沟球轴承安装在丝杆上。注：两角接触轴承之间加内、外轴承隔圈。安装两角接触轴承之前，应先把轴承座透盖装在丝杆上。,第31页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,3,）轴承安装完成,第32页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,4,）用游标卡尺测量两轴承座中心高、直线导轨、等高块高度进行统计，并计算差值。,第33页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,5,）将轴承座安装在丝杆上。,第34页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,6,）将直线导轨放到底板上，用,M416,内六角螺丝预紧该 导轨用深度游标卡尺测量导轨与基准面距离，调整导轨与,基准面距离使导轨到基准面,A,距离到达图纸要求。,第35页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,7,）将杠杆式百分表吸在直线导轨滑块上，百分表测量头接触在基准面上，沿直线导轨滑动滑块，经过橡胶锤调整导轨，使得导轨与基准面之间平行度符合要求，将导轨固定。,第36页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,8,）将另一根导轨装在底板上，先用游标卡尺测量两导轨之间距离，将两导轨距离调整到图纸所要求距离。然后以已安装好导轨为基准，将杠杆式百分表吸在基准导轨滑块上，百分表测量头打在另一根导轨侧面，沿基准导轨滑动滑块，用橡胶锤调整导轨，使得两导轨平行度符合要求，将导轨固定。,第37页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,9,）用,M630,内六角螺丝，并加与前面测量两轴承座中心高之差相等厚度调整垫片，将轴承座预紧在底板上。,第38页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,10,）分别将丝杆螺母移动到丝杆两端，用杠杆表测量螺母在丝杆两端高度，调整所加调整垫片厚度，使两轴承座中心高相等。,第39页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,11,）用游标卡尺分别测量丝杆与两根导轨之间距离，调整轴承座位置，使丝杆位于两导轨中间位置。,第40页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,12,）分别将丝杆螺母移动到丝杆两端，杠杆表吸在导轨滑块上，用杠杆表打在丝杆螺母上测量丝杆与导轨是否平行，用橡胶锤调整轴承座，使丝杆与导轨平行。,第41页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,13,）将等高块分别放在导轨滑块上，将中滑板放在等高块上调整滑块位置，用,M4X70,螺丝将等高块、中滑板固定在导轨滑块上。用塞尺测量丝杆螺母支座与中滑板之间间隙大小。然后将,M470,螺丝旋松，在丝杆螺母支座与中滑板之间加入与测量间隙厚度相等调整垫片。,第42页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,14,）用,(6)-(9),相同方法，将两根导轨安装在中滑板上。,第43页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,15,）将中滑板上,M4X70,螺栓预紧，用大磁性百分表座固定,90,角尺，使角尺一边与中滑板侧面导轨侧面紧贴在一起。将杠杆百分表吸附在底板上适当位置，百分表触头打在角尺另一边上，同时将手轮装在丝杆上面。摇动手轮使中滑板左右移动。,用橡胶锤轻轻打击中滑板，使中滑板移动时百分表示数不再发生改变，说明上下两层导轨已到达垂直。,第44页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,16,）用与（,1)-(5),方法，装配中滑板上丝杆。,第45页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,17,）用与（,9,）,-,（,12,）相同方法，将中滑板丝杆安装中滑板上。,第46页,2025/6/7 周六,二、二维工作台装配与调整,2,、二维工作台机械装配步骤,（,18,）重复（,1,5,）方法，用上滑板基准将上滑板安装在工作台上，完成整个工作台安装与调整。,第47页,2025/6/7 周六,思索题,1.,试述滚珠丝杆副传动原理和特点。,2.,调整滚动轴承游隙目标和标准是什么？,3.,滚动轴承预紧目标是什么？惯用预紧方法有哪些,?,4,.,丝杠螺母副间隙调整方法？,5.,滚动轴承固定有哪两种方式？,6.,试述滚珠丝杆副装配工艺。,第48页,2025/6/7 周六,再见！,第49页,2025/6/7 周六,