滚珠丝杠弧形螺纹是怎么加工的？

一、滚珠丝杠弧形螺纹是怎么加工的？

滚珠丝杠是精密传动元件，广泛应用于数控机床。滚珠丝杠加工精度高于滑动丝杠，其工艺过程分五个阶段：预热处理、粗加工、半精加工、精加工和终加工阶段。

丝杠螺纹表面由两段圆弧组成，精磨时的砂轮用特殊修正器修正。

为消除内应力，安排四次热处理工序。

在丝杠的加工为了获得较高的精度，加工工艺过程应考虑以下几点：

(1)对外圆和螺纹可分多次加工，逐步减少切削量，从而逐步减少切削力和内应力，减少加工误差，提高加工精度。

(2)每次粗加工外圆及粗加工螺纹后都要进行时效处理，以便消除内应力。

丝杠的精度要求越高，时效处理的次数也越多。

(3)每次时效处理后都要重新打中心孔或修磨中心孔，以修止时效处理时产生的变形；并除去氧化皮等，使加工有可靠而准确的定位基面。

(4)每次加工螺纹前，先加二L丝杠外圆(切削量很小)，然后以丝杠外圆和两端中心孔作为定位基面加丁:螺纹，逐步提高螺纹加工精度。丝杠加工过程中校直和热处理工序，是保证丝杠精度，防止弯曲变形的关键工序。

但是校直本身会产生内应力，这对精度要求较高的丝杠来说是不利的。

因为内应力有逐渐消失的倾向，由于内应力的消失会引起丝杠的变形，这就影响了丝杠精度的保持。

所以，对精度要求高、直径较大的精密丝杠，在加工过程中不较直，而是采用加大径向总余量和工序间余量的方法逐次切去弯曲变形，经多次时效处理和把工序划分的更细的方法来解决变形问题。

为避丝杠因自重引起弯曲变形，存放对应垂直放置，热处理时要在井式炉中进行。

一般不淬硬丝杠的螺纹经车削而成，而淬硬丝杠的螺纹在螺纹磨床上磨出螺纹。

但对牙形半角大和大螺距、丝杠、螺纹的粗加工还是在淬硬前车削为好。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。

由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。滚珠丝杠加工注意事项：滚珠丝杠加工时，螺杆预拉就是在装配时用螺杆两端的锁紧螺母按要求对螺杆的长度方向施加一定的拉力以调整螺杆正反螺母的反向紧度，原因是螺杆在运行中温升时，热应力效应会使螺杆伸长，使螺杆的长度变得不稳定。

目的是为了有效消除该部件的弹性变量以期获得平稳的运动精度。

否则在微量进给时当滑鞍或工作台的阻尼力大于螺杆及螺母的弹性力矩时工作台不发生位移，随着不断的进给螺杆及螺母的累积弹性力矩超过工作台阻尼力矩此时的工作台产生冲动位移。

虽然总的进给量可能不受影响、但实际的步数、每步的进给量与控制器的输出产生误差，其后果是严重影响加工精度。

二、滚珠丝杠的选型？

1、---公称直径。即丝杠的外径，常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不过请注意，这些规格中，各厂家一般只备16~50的货，也就是说，其他直径大部分都是期货（见单生产，货期大约在30~60天之间，日系产品大约是2~2.5个月，欧美产品大约是3~4个月）。公称直径和负载基本成正比，直径越大的负载越大，具体数值可以查阅厂家产品样本。这里只说明两个概念：动额定负荷与静额定负荷，前者指运动状态下的额定轴向负载，后者是指静止状态下的额定轴向负载。设计时参考前者即可。需要注意的是，额定负荷并非最大负荷，实际负荷与额定负荷的比值越小，丝杠的理论寿命越高。推荐：直径尽量选16~63。

2、---导程。也称螺距，即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离，常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40，中小导程现货产品一般只有5、10，大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040（4位数前两位指直径，后两位指导程），其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关，在输入转速一定的情况下，导程越大速度越快。推荐：导程尽量选5和10。

3、---长度。长度有两个概念，一个是全长，另一个是螺纹长度。有些厂家只计算全长，但有些厂家需要提供螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有效行程。前者是指螺纹部分的总长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度，螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量（如果需要安装防护罩，还要考虑防护罩压缩后的长度，一般按防护罩最大长度的1／8计算）。在设计绘图时，丝杠的全长大致可以按照一下参数累加：丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度（轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量）+动力输入连接长度（如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量）。特别需要注意的是，如果你的长度超长（大于3米）或长径比很大（大于70），最好事先咨询厂家销售人员可否生产，总体的情况是，国内厂家常规品最大长度3米，特殊品16米，国外厂家常规品6米，特殊品22米。当然不是说国内厂家就不能生产更长的，只是定制品的价格比较离谱。推荐：长度尽量选6米以下，超过的用齿轮齿条更划算了。

三、滚珠丝杠和丝杠螺母的区别？

滚珠丝杠螺母副是里面装有滚珠，丝杆与螺母运行过程是滚动摩擦，普通丝杆螺母之间的运行过程是滑动摩擦。

四、滚珠丝杠的维护修复有哪些？

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，总有一天必须进行维修，以恢复其原有的性能。

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。

滚珠丝杠上有卷边时，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，只需研磨丝杠和螺母螺纹的两侧，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。

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五、双螺母滚珠丝杠双螺母滚珠丝杠的优点在哪？

滚珠丝杠螺母形成螺旋通道，并且滚道内填满滚珠，当丝杆相对于罗怒做旋转运动时，两者间发生轴向位移，而滚珠则可沿着滚道流动，减少摩擦阻力，滚珠在丝杆上滚过数圈后，通过回程引导装置，逐个滚回到丝杆和螺母之间，构成一个闭合的回路管道。滚珠丝杠螺母是一种高精度的传动装置。它的作用是采用滚动摩擦螺旋取代了滑动摩擦螺旋，具有磨损小、传动效率高、传动平稳、寿命长、精度高、温升低等优点。

由于滚珠丝杠螺母副具有运动摩擦小，便于消除传动间隙等突出优点，它给机电一体化系统的性能改善带来了巨大的益处。

按螺母长度分有单螺母和双螺母（注意，单螺母和双螺母没有负载和刚性差异，这一点不要听从厂家销售人员的演说，单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能，另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍）。

在安装尺寸和性能允许的情况下，设计者在选用时应尽量选择常规形式，以避免维护时备件的货期问题。推荐：频繁动作、高精度维持场合选双螺母，其他场合选双且边单螺母。推荐：螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。

六、滚珠丝杠轴承的拆卸？

丝杠轴承的拆卸可以利用加热轴承外套的方法来拆卸

七、滚珠丝杠的安装方法？

一般情况下不有可能把全部滚珠手工装回来，如果拒绝精度不高少装三四个没太大关系，我修过几回，经验是首先把丝杠和滚珠清除整洁，用液帮忙之类的比较稀的润滑油作为润滑剂，丝母套在丝杠上，尽可能的往丝母里塞滚珠，旋转丝母有空隙就往里装，重复做以后装玩，丝杠的等级越高装不进来的滚珠越多，一般国产丝杠都可以把滚珠装进去，最后丝母内灌入干油，留意注油时要旋转丝母，这样做一般可以用一段时间。

八、滚珠丝杠的故障原因及维修方法？

滚珠丝杠的故障原因及维修方法

滚珠丝杠的性能要求非常严格，要求传动可靠性高，不易磨损，长期无故障运行，传动灵敏，运行精度高，不易爬行。同时要求传动效率高，运行平稳，一般=0.92~0.96。施加预紧后，轴向间隙可以消除，反方向没有空行程。然而，它的缺点是不能自锁，垂直安装需要平衡装置。

根据滚珠螺杆的传动形式，可分为螺杆旋转传动和螺母旋转传动。螺杆旋转是指螺杆旋转，螺母固定在工作台上。螺杆旋转推动螺母，螺母带动工作台往复运动。这种类型的安装对我们来说很常见。螺母传动是指丝杠固定，螺母通过轴承固定在工作台上，伺服电机带动螺母转动，螺母沿丝杠轴向移动，从而带动工作台移动。这种传动方式一般用在长丝杠的机床上，以防止丝杠因刚度不足而振动变形。

根据滚珠丝杠螺母的结构，可分为两种方式：内循环和外循环外循环滚珠丝杠螺母由丝杠、滚珠，滚珠回油管和螺母组成。与内循环法的主要区别是螺母的螺旋槽两端用回球管连接，这样滚珠就可以从一端回到另一端，形成一个封闭的循环回路。内循环滚珠螺母结构的关键是在螺母的侧孔中安装一个圆柱形凸轮反向器，反向器上铣有一个S形珠回槽，连接相邻的两个螺旋滚道。从滚珠，的螺纹滚道进入反向器，在反向器的帮助下迫使滚珠越过滚珠螺纹的牙顶，进入相邻的滚道，从而实现循环。

因为滚珠螺旋传动系统是数控机床所有机构中运行最频繁的，所以机械磨损和润滑不良经常发生在所有部件上。导致定位精度降低、反向间隙机械爬行过大、轴承磨损严重、噪音过大等故障。当这些故障发生时，我们必须做出正确的诊断，以便及时修复设备。滚珠螺旋在运行中的故障可分为两类。

滚珠丝杠螺母副及其支撑系统由于长期运行而产生的磨损间隙将直接影响数控机床的传动精度和刚度。一般故障现象有：反向间隙大，定位精度不稳定等。根据磨损的具体位置，故障原因可细分为以下几类： 滚珠螺旋支撑轴承磨损或轴承预紧垫圈匹配不当；滚珠螺杆双螺母副产生间隙，滚珠磨损；滚珠螺杆单螺母副因磨损产生间隙；法兰和工作台之间有缝隙，因为没有固定牢固。

滚珠螺钉的故障是多种多样的，没有固定的模式。有些故障是渐进性故障，需要一个发展的过程，随着服役时间的增加越来越严重；有些是突发故障，一般没有明显征兆，是各种不利因素和外界造成的。因此，通过正确的检测确定真正的故障原因是快速准确维修的前提。

当数控机床反向误差大，定位精度不稳定，象限内有刀痕时，首先要检查丝杠系统是否有间隙。检测方法是：将带钢球的百分表放入丝杠一端的中心孔中，测量丝杠的轴向窜动，用另一个百分表测量工作台的移动量；向前和向后转动丝杠，观察两个百分表上反映的数值，根据数值的不同变化确认故障位置。

如果测量螺杆的千分表在螺杆正反转时没有摆动，说明螺杆没有窜动；如果千分表的指针摆动，说明螺杆有窜动现象，千分表最大和最小测量值之差就是螺杆轴向窜动的距离。此时要检查支撑轴承后盖是否锁紧，支撑轴承是否磨损，预紧轴承垫圈是否合适。如果轴承没有问题，只需将其作为预载垫圈重新安装即可。如果轴承损坏，需要更换轴承并使其重新成为预载垫圈，然后拧紧后盖。丝杠的轴向窜动主要取决于轴承预紧垫圈的精度。螺杆的理想安装精度是没有正负间隙，支撑轴承的过盈量在0.02m左右。

对于单螺母滚珠螺钉，杠杆螺母对之间的间隙不能调整。如果检测到丝杠螺母副的间隙，首先检查丝杠螺母的螺纹圆弧是否磨损。如果磨损严重，必须更换整套螺母；如果磨损轻微，可以更换更大直径的滚珠进行修复。修理时，先检查螺母副的最大间隙，换算成滚珠，直径的增加量，然后选择合适的滚珠重新装配。这种维护复杂，耗时长，技术水平要求高。

法兰和工作台连接造成的缝隙没有固定好。这个问题一般容易被忽略。由于机床长期往复运动，固定法拉盘的螺丝松动，产生间隙。在检查螺杆与螺母的间隙时，最好先排除这个故障因素，以免维修时走弯路。滚珠螺旋副的维护与保养；运动不稳定和噪音过大等。和滚珠螺母副;s运动不平稳、噪音过大多是润滑不良造成的，但有时也可能是伺服电机驱动参数调整不当造成的。

如果机床工作中产生噪音和振动，首先在检测机械传动部分没有问题后，要考虑润滑不良的问题。由于许多机床已经运行多年，丝杠螺母的自动润滑系统经常堵塞，不能自动润滑。这时在轴承螺母中加入高温高速润滑脂就可以解决问题，润滑脂可以保证轴承和螺母正常运转几年。有些机床在运动中会产生振动和爬行，所以检测机械部分总是没有问题。无论如何调整，振动和蠕变可以;不要被淘汰。经过仔细检查，发现伺服电机驱动增益参数不适合实际运行。调整增益参数后，可以消除振动和爬行故障。

九、三轴丝杠木工加工中心

最近，我有幸试用了一款名为三轴丝杠木工加工中心的机器，我为你带来这篇详细的评测。作为一名长期从事木工加工的业余爱好者，我对这款机器的性能和功能产生了极大的兴趣。

高效的加工能力

三轴丝杠木工加工中心在木工加工行业中备受瞩目，它的加工能力非常高效。使用智能化的控制系统，它能够自动读取和执行复杂的加工程序，大大提高了生产效率。不论是直线切割、雕刻还是雕刻等各种木工加工任务，该机器都能迅速、精确地完成。

这款机器配备了高性能的电脑控制系统，采用了领先的三轴丝杠传动技术。这种技术确保了加工过程中的稳定性和精确性，使得加工效果更加出色。不论是加工单一工件还是批量生产，三轴丝杠木工加工中心都能够轻松胜任。

精准的切割和雕刻

三轴丝杠木工加工中心是一种功能全面的机器，它可以实现高精度的切割和雕刻。无论是处理硬木、软木还是复合材料，该机器都能够轻松适应。通过调整加工参数，你可以轻松地实现不同材料的切割和雕刻需求。

该机器采用了高速主轴，能够以高速旋转，确保加工过程的快速和高效。搭配先进的刀具系统，它能够实现高精度的切割和雕刻，保证了加工过程的质量和精度。你可以通过控制系统选择不同的切割和雕刻模式，以满足不同工艺需求。

智能化的控制系统

三轴丝杠木工加工中心配备了智能化的控制系统，使其操作更加便捷和高效。通过触摸屏控制面板，你可以轻松地设定加工程序、监控加工过程和调整加工参数。

该控制系统还具备预设功能，可以保存和调用不同的加工程序。这对于产品批量生产非常有用，可以大大提高工作效率。无需手动调整加工参数，你只需选择相应的程序，机器就会按照你的要求进行加工。

多项安全保护措施

三轴丝杠木工加工中心在设计中考虑了安全因素，采取了多项安全保护措施。机器配备了安全门和紧急停止开关，确保在紧急情况下能够迅速切断电源并停止加工。

此外，该机器还具备过载保护功能，能够监测负载情况并自动停止加工，防止因负载过大导致的安全问题。这使得使用该机器更加稳定和可靠，为用户提供了更高的安全性。

结语

总而言之，三轴丝杠木工加工中心是一款非常出色的木工加工机器。它的高效加工能力、精准的切割和雕刻、智能化的控制系统以及多项安全保护措施，使其成为木工加工行业的佼佼者。

如果你是一名专业的木工工匠或者对木工加工感兴趣的爱好者，这款机器绝对值得你考虑。它将为你提供卓越的加工体验，帮助你实现更高效、更精确的木工加工。

希望我的评测对你有所帮助。如果你有任何关于三轴丝杠木工加工中心的问题，欢迎在评论区留言，我将尽力为你解答。

十、加工中心丝杠轴承应用背靠背还是串联？

加工中心丝杠轴承的应用一般是串联安装，即将一个轴承放在另一个轴承的后面。这种安装方式有以下几个好处：1. 较好的刚性：串联安装可以增加轴承的支撑点，提高轴承的刚性，减少轴承的变形和振动，提高加工精度。2. 提高负载能力：串联安装可以将负载平分到两个轴承上，减少每个轴承承受的负载，从而提高轴承的负载能力和寿命。3. 减少摩擦力：串联安装可以使轴承的受力均匀分布，减少轴承的滚动摩擦力，提高轴承的工作效率。因此，在加工中心丝杠轴承的应用中，一般选择串联安装方式。