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丝杆间隙

用手脉发生器移动相关轴，（将手脉倍率定为1×100的挡位，即每变化一

步，电机进给0.1mm），配合百分表观察相关轴的运动情况。

在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动，手脉每变化一步，机床该轴运动的实际距

离d=d1=d2=d3…=0.1mm，说明电机运行良好，定位精度良好。

而返回机床实际运动位移的变化上，可以分为四个阶段：

① 表现出为d=0.1mm＞d2＞d3(斜率小于1)；②机床运动距离与手脉给定值相等(斜率等于1)，恢复到机床的正常运

③机床机构实际未移动，表现出标准的反向间隙；④机床运动距离d1＞d=0.1mm(斜率大于1);

动。   

滚珠丝杠副故障大部分是由于运动质量下降、反向间隙过大、机械爬行、润滑不良等原因造成的。

改善滚珠丝杠系统热态特性的主要措施

由于该空心滚珠丝杠系统的热变形较大，因此可以从以下三个方面采取措施来改善其热态特性:

(1) 减少滚珠丝杠系统的发热量。可以采用非接触式轴承或低摩擦陶瓷球轴承; 合理调节滚珠丝杠副和轴承的预紧力; 选定并补充适当的润滑剂，在高速条件下建议使用基油动态粘度较低的润滑剂;改进滚珠丝杠副的结构，包括增加螺纹头数、减小滚珠直径，采用陶瓷滚珠或空心结构钢球滚珠，改善滚道表面粗糙度、表面形状误差等等。

(2) 增强滚珠丝杠系统的散热。对空心滚珠丝杠副进行强制循环冷却; 对滚珠丝杠副螺母套筒和支承轴承进行强制循环冷却; 对空心滚珠丝杠系统外围进行喷射冷却或喷雾状制冷剂进行冷却等等。

(3) 对滚珠丝杠系统进行热误差补偿。测量空心滚珠丝杠系统产生的热误差，然后根据己经建立的误差补偿模型进行误差补偿计算，将计算的结果反馈给数控系统，使控制器发出相应控制指令以补偿相应的热误差。

滚珠丝杠副作为数控机床的进给传动链，其装配形式和精度决定了数控机床的定位精度，也影响着进给轴插补运行的平稳性。

一、滚珠丝杠副安装形式及受力

控机床进给轴常见的丝杠支撑有如下几种形式：  

1、一端固定——一端自由 丝杠一端固定，另一端自由。固定端轴承同时承受轴向力和径向力，这种支承方式用于行程小的短丝杠或者用于全闭环的机床，因为这种结构的机械定位精度是不可靠的，特别是对于长径比大的丝杠（滚珠丝杠相对细长），热变性是很明显的，1.5m长的丝杠在冷、热不同环境下变化0.05~0.10mm是很正常的。但是由于他的结构简单，安装调试方便，许多高精度机床仍然采用这种结构，但是必须加装光栅，采用全闭环反馈。

2、一端固定——另一端支承 丝杠一端固定，另一端支承。固定端同时承受轴向力和径向力；支承端只承受径向力，而且能作微量的轴向浮动，可以减少或避免因丝杠自重而出现的弯曲，同时丝杠热变形可以自由的向一端伸长。这种结构使用广泛，目前国内中小型数控车床、立式加工中心等均采用这种结构。

3、两端固定 丝杠两端均固定。固定端轴承都可以同时承受轴向力，这种支承方式，可以对丝杠施加适当的预紧力，提高丝杠支承刚度，可以部分补偿丝杠的热变形。 对于大型机床、重型机床以及高精度镗铣床常采用此种方案。但是，这种丝杠的调整比较繁琐，如果两端的预紧力过大，将会导致丝杠终的行程比设计行程要长，螺距也要比设计螺距大。如果两端锁母的预紧力不够，会导致相反的结果，并容易引起机床震动，精度降低。所以，这类丝杠在拆装时一定要按照原厂商说明书调整，或借助仪器（双频激光测量仪）调整。

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