微型滾珠絲杠副的需求量越來(lái)越大，是出口創(chuàng)匯潛力較大的一種新產(chǎn)品。VCD系=歹fI滾臻經(jīng)稈副．利用“相切’’(即梗紂戽裕與里接管內(nèi)孔相切)“相交”(螺紋中徑與導(dǎo)珠管中心相交)這一基本原理，采用墊片預(yù)緊方式，根據(jù)摩擦學(xué)理論及變形理論設(shè)計(jì)了反向插管。其特點(diǎn)：精度高，壽命長(zhǎng)，可逆性，同步性等。主要技術(shù)指標(biāo)：螺紋全長(zhǎng)綜合導(dǎo)程精度誤差o．008mm；螺母安裝端面對(duì)絲杠軸線的圓跳動(dòng)o．012mm；螺母安裝直徑對(duì)絲杠軸線的圓跳動(dòng)o．01mm。

1．砂輪選擇 ? ?’
滾珠絲杠的螺旋滾道截形為單圓弧或雙圓弧，磨削時(shí)與工件的接觸面積大，相對(duì)磨削熱也大，宜渭粒度較粗、硬度稍軟的白剛玉砂輪，尤以大氣孔砂輪為最佳。
(1，)大氣孔砂輪是在磨具制造過(guò)程中，按原磨粒、結(jié)合劑和氣孔的配方添加一些子高溫焙燒時(shí)易揮發(fā)的物質(zhì)，如萘、焦炭等，經(jīng)焙燒后形成的氣孔。

大氣孔陶瓷結(jié)合劑砂輪的氣孔率可達(dá)50A一60％，氣孔的尺寸可達(dá)0．5，–2mm。由于這種砂輪氣孔較多、較大、組織較松，因此磨削時(shí)具有不易堵塞、排屑及冷卻條件好、使用壽命長(zhǎng)和切削能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

由于被加工工件的表面粗糙度與采用的磨粒尺寸大小有關(guān)，而與氣孔尺寸的大小關(guān)系不甚明顯，所以大氣孔砂輪的選用原則與一般磨具相近似。大氣孔砂輪除特別適宜用來(lái)磨削滾珠絲杠外，其用途甚廣，還可以用來(lái)磨削梯形絲杠，熱敏性材料(如磁鋼、鎢銀合金)、薄壁零件和易變形工件、軟金屬(如鋁)、硬質(zhì)合金、無(wú)線電陶瓷元件的生坯以及一般砂輪難以加工的金屬材料。它還適于加工橡膠制品(如紡織工業(yè)用的丁氰膠皮輥、印刷用的膠輥等)、塑料制品等非金屬軟質(zhì)材料以及硬質(zhì)礦物(如大理石)等產(chǎn)品。

微氣孔松組織砂輪屬大氣孔砂輪的另一個(gè)品種，它的氣孔尺寸比大氣孔砂輪小，一般在0．5ram左右，但該砂輪的氣孔比大氣孔砂輪均勻。

無(wú)論是大氣孔砂輪還是微氣孔砂輪，其氣孔除了具有排屑作用外，還可儲(chǔ)存磨削液并將其帶入磨削區(qū)中，更好地發(fā)揮冷卻潤(rùn)滑作用。因此，它也適宜于強(qiáng)力磨削工藝，在緩進(jìn)給、大切深磨削耐熱合金(例如Ia738)葉片根槽時(shí)，有顯著的效果，它還可應(yīng)用于多線螺紋磨削、軸承溝道切入磨削以及活塞銷外圓的無(wú)心磨削。
(2)按滾珠絲杠媒旋滾述韻圓弧半徑大小選擇砂輪見(jiàn)表8-4

2．砂輪修整
滾珠絲杠的滾道圓弧半徑R及雙圓弧的偏心距e的精度要求一般為士0．01mm。為確保滾珠絲杠副逯終裝配后螺紋滾遭法向剖面內(nèi)滾珠球心與滾遭接觸點(diǎn)的連線和螺紋軸線的垂線問(wèn)達(dá)到接近理鏹盼4j。夾j‘島，磨肖0滾珠絲杠時(shí)正確地修整砂輪特別重要，以便達(dá)到精確的滾道型而、較細(xì)的表面粗糙度以及合理的生產(chǎn)效率。

1．滾珠不均勻磨損或出現(xiàn)表面疲勞損傷
當(dāng)發(fā)現(xiàn)滾珠不均勻磨損或少數(shù)滾珠表面產(chǎn)生接觸疲勞損傷時(shí)，應(yīng)更換全部滾珠。其方法是按要求的規(guī)格及精度等級(jí)購(gòu)入2～3倍數(shù)量的滾珠，用測(cè)微計(jì)對(duì)全部滾珠進(jìn)行測(cè)量，并按測(cè)量結(jié)果分組，然后選擇尺寸和形狀公差均在允許范圍內(nèi)的滾珠，進(jìn)行裝配和預(yù)緊調(diào)整。滾珠的精度及尺寸的一致性應(yīng)符合表9-26的規(guī)定。

絲杠、螺母的滾道喪失精度
滾珠絲杠、螺母(主要是絲杠)的螺旋滾道因磨損嚴(yán)重而喪失精度時(shí)，通常需通過(guò)修磨滾道才能恢復(fù)精度。絲杠和螺母應(yīng)同時(shí)修磨，修磨后更換全部滾珠，裝配后進(jìn)行預(yù)緊調(diào)整。在修磨前應(yīng)對(duì)螺紋滾道法向截面的牙型參數(shù)進(jìn)行修正計(jì)算。

不管是單圓弧或雙圓弧滾道的滾動(dòng)絲杠副，修磨后通常都采用雙螺母結(jié)構(gòu)，以利于消除軸向間隙和預(yù)緊。由于修磨后滾道圓弧半徑尺增大，因而R／rb比值也隨之增大，其承載能力有所下降。接觸角儀也比原來(lái)有所加大，因此在相同的軸向負(fù)荷下，將產(chǎn)生較大的徑向負(fù)荷，使擠壓滾珠的壓力加大，從而降低絲杠的壽命，對(duì)此應(yīng)引起注意。

3．滾道表面疲勞點(diǎn)蝕
對(duì)滾道表面有輕微疲勞點(diǎn)蝕或腐蝕的絲杠，可考慮修磨滾道恢復(fù)精度，對(duì)疲勞損傷嚴(yán)重的絲杠副必須更換。

較好的解決辦法是定期使用動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。到了后期滾珠表面出現(xiàn)擦傷時(shí)，振動(dòng)較為容易在靠近螺母附近的支座外殼上測(cè)出。測(cè)量的方法最好是采用加速度計(jì)或速度傳感器，振動(dòng)變化特征頻率曲線見(jiàn)圖9-22。隨著滾道和滾珠表面擦傷缺陷的擴(kuò)展，振動(dòng)變成了無(wú)規(guī)則的噪音，頻譜中將不出現(xiàn)尖峰。
檢測(cè)滾珠絲杠副振動(dòng)特征頻率時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)振動(dòng)為低振平，易被其他較高振平淹沒(méi)。因此，檢測(cè)時(shí)將機(jī)床的其他運(yùn)動(dòng)全部停止，單獨(dú)開(kāi)動(dòng)滾動(dòng)絲杠副旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)。
(2)對(duì)于原始良好的滾珠絲杠副，產(chǎn)生缺陷后，用原始頻譜進(jìn)行比較就可以判斷缺陷及其發(fā)展程度。

(3)由于滾珠絲杠副在使用中不斷磨損，缺陷的發(fā)展將產(chǎn)生的振動(dòng)變成雜亂無(wú)章的噪聲，所以記錄的頻譜尖峰將會(huì)降低，或不出現(xiàn)尖峰。由于磨損或缺乏潤(rùn)滑而產(chǎn)生振動(dòng)也會(huì)出現(xiàn)這種情況。

(4)在使用加速度計(jì)監(jiān)i見(jiàn)0時(shí)，由于振動(dòng)信號(hào)非常敏感，對(duì)特征頻率范圍之外大量的其它成分也由加速度計(jì)測(cè)出。如果使用動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀來(lái)完成上述測(cè)量和分析，其測(cè)量結(jié)果不易理解，即缺陷與振動(dòng)成分不一定有關(guān)。因此，監(jiān)測(cè)振平的變化最好選擇速度傳感器直接測(cè)量。

b ?滾珠絲杠副的兩端支承方式盡可能采用“兩端固定”或“一端固定、一端鉸鏈支承”式。支承軸承建議選用大接觸角(60。)的高剛度專用軸承。兩端的軸承座與螺母座要精確調(diào)整到軸心線重合，即“三點(diǎn)同心”，同軸度6～7級(jí)以上。螺母座與導(dǎo)軌面平行度公差可取0．02／1000 mm。

(一)主要種類滾珠絲杠螺母副由專門(mén)工廠制造，當(dāng)類別、型號(hào)選定和校核后，可以外購(gòu)。

滾珠絲杠副的類別主要從三個(gè)方面考慮：循環(huán)方式、循環(huán)列數(shù)與圈數(shù)、預(yù)緊方式。
鋼珠在絲杠與螺母之問(wèn)的滾動(dòng)是一個(gè)循環(huán)閉路。根據(jù)回珠方式，可分為兩類：內(nèi)循環(huán)，回珠器處在螺母之內(nèi)，圖2-9(a)；外循環(huán)，插管式回珠器位于螺母之外，圖2-9(b)。

鋼珠每一個(gè)循環(huán)閉路稱為列。每個(gè)滾珠循環(huán)閉路內(nèi)所含導(dǎo)程數(shù)稱為圈數(shù)。內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的每個(gè)螺母有2列，3列，4列，5列等幾種，每列只有一圈。外循環(huán)每列有1．5圈，2．5圈，3．5圈等幾種，剩下的半圈作回珠。外循環(huán)滾珠絲杠副的每個(gè)螺母有1列2．5圈，1列3．5圈，2列1．5圈，2列2．5圈等，種類較多。

為了消除間隙和提高滾珠絲杠副的剛度，可以預(yù)加載荷，使它在過(guò)盈的條件下工作，稱為預(yù)緊。常用的滾珠絲杠副預(yù)緊方法有(表2—3)：雙螺母墊片式預(yù)緊、雙螺母螺紋式預(yù)緊、雙螺母齒差式預(yù)緊等。預(yù)緊后的剛度可提高到為無(wú)預(yù)緊時(shí)的2倍。但是，預(yù)加載荷過(guò)大，將使壽命下降和摩擦力矩加大。通常，滾珠絲杠在出廠時(shí)，就已經(jīng)由制造廠調(diào)好預(yù)加載荷，并且預(yù)加載荷往往與絲杠副的額定動(dòng)載荷有一定的比例關(guān)系。

對(duì)滾珠絲枉尉導(dǎo)程誤差進(jìn)行頻譜分析，有助于分析出誤差源，以便對(duì)加工絲杠的機(jī)床傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差進(jìn)行分析和補(bǔ)償，以提高絲杠母機(jī)的傳動(dòng)鏈精度；有助于改進(jìn)絲杠副的裝配工藝，提高絲杠副的導(dǎo)程精度。頻譜分析的傳統(tǒng)方法有用期圖法，一般簡(jiǎn)稱FoII r i e r譜法。這種方法不僅在理論上比較成熟，在實(shí)用中軟件、硬件的支持也較多。

目髓通用譜分析儀都采用此法，而且都是基于時(shí)間的概念來(lái)分析頻率。如直接采用這些方法和儀器對(duì)滾珠絲杠耐導(dǎo)程誤差進(jìn)行分析和處理，絲杠的加工、測(cè)量轉(zhuǎn)速將直接影響分析精度。而實(shí)際轉(zhuǎn)速不僅很難準(zhǔn)確嬲定，且難以恒定，這樣就會(huì)嚴(yán)重降低分析精度。為此，我I丁在開(kāi)發(fā)潛分析軟件中引用了相對(duì)頻率的概念，即將被稠絲杠一轉(zhuǎn)作為基準(zhǔn)，定義為lH z，相應(yīng)地，在一轉(zhuǎn)內(nèi)各營(yíng)波的次數(shù)依次定義為相應(yīng)的Hz效。

這種相對(duì)頻率的實(shí)質(zhì)就是將頻率的概念從時(shí)問(wèn)域推廣到空問(wèn)域，從而不僅解決了轉(zhuǎn)速對(duì)分析頻率精度的影響問(wèn)題，而且更適于實(shí)用。FoⅡr i e r譜分析法雖然比較成熟，但仍存在一些不足之處，其主要缺陷之一是采樣數(shù)據(jù)量要求較多，對(duì)于短絲杠而言，這種要求很難滿足。為實(shí)現(xiàn)對(duì)短絲杠的譜分析，我們還采用現(xiàn)代譜分析方法【3】編制了自回歸譜分析軟件。

另外，在頻譜分析軟件的開(kāi)發(fā)中，通過(guò)對(duì)各種絲杠尉導(dǎo)程誤差所做的譜圖進(jìn)行分析，可以看出，不僅不同的絲杠具有不同的頻率特性，即使同一根絲杠劇的不同稠量段也有不同的頻率特性。產(chǎn)生后一現(xiàn)象的原因大都是主軸或尾架系統(tǒng)誤差造成。，如僅采用=維平面譜圖分析法則無(wú)法區(qū)別這二者的影響，因此，引用了三維譜陣分析法，使分析結(jié)果更加符合實(shí)際誤差源分布。圖3是對(duì)cNc一2號(hào)滾珠絲杠所作的Fol f i e r譜圈(I)、自回歸譜圖(-)及譜陣圖(c)。

滾珠絲杠螺紋滾道法向截面的形狀有單圓弧和雙圓弧。滾珠的循環(huán)方式有外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。消除間隙和調(diào)整預(yù)緊的方式有墊片式，螺紋式和齒差式。由上面不同型式的結(jié)構(gòu)組合，構(gòu)成各種結(jié)構(gòu)型式的滾珠絲杠副，且目前已系列化，可供使用者選用。

滾珠絲杠高低機(jī)的設(shè)計(jì)方法和普通絲杠高低機(jī)大抵相同。為使?jié)L珠絲杠副在預(yù)期的工作中，在一定的載荷下能正常工作，不發(fā)生絲杠、螺母或滾珠的損壞，就必須根據(jù)使用要求，合理選用滾珠絲杠副。選用滾珠絲杠副規(guī)格的主要依據(jù)是滾珠絲杠副的承載能力，它用額定動(dòng)載荷C和額定靜載荷co來(lái)表示。

(1)墊片調(diào)整法墊片調(diào)整法如圖1．5．6所示。一般用螺釘把兩個(gè)帶凸緣的螺母固定在殼體的兩側(cè)，并在其中一個(gè)螺母的凸緣中間加墊片，調(diào)整墊片的厚度使螺母產(chǎn)生軸向位移，以消除間隙和產(chǎn)生預(yù)緊力。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，剛性好，拆卸方便。因調(diào)整時(shí)需對(duì)墊片進(jìn)行修磨，工作中不能隨時(shí)調(diào)整，適用于一般精度的機(jī)構(gòu)中。
(2)螺紋調(diào)整法如圖1．5．7所示。一個(gè)螺母的外端有凸緣，另一個(gè)螺母的外端沒(méi)有凸緣，而只有伸出套筒外的螺紋，并用兩個(gè)圓螺母鎖緊，調(diào)整圓螺母即可消除間隙。
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便，應(yīng)用較廣泛，但調(diào)整的軸向位移量不精確。

圓弧牙形滾珠絲杠的測(cè)量
滾珠絲杠是在絲杠螺旋槽內(nèi)安放滾珠，以螺旋溝作為滾珠軸承滾道，如圖7—44所示．四十年代初國(guó)外開(kāi)始在汽車轉(zhuǎn)向裝置上使用，以后航空機(jī)械數(shù)控機(jī)床及精密儀器也都采用了此種絲杠．它和梯形扣絲杠比較有許多優(yōu)點(diǎn)，如摩擦損失小，除了容易將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)外，還可以將直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，除了載荷和螺旋角特別小或特別大的以外，一般效率都在90％以上，比面接觸滑動(dòng)進(jìn)給絲杠高了3-4倍．

由于是滾動(dòng)摩擦，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，進(jìn)給精度高，如給以適當(dāng)預(yù)壓力不僅不失去上述優(yōu)點(diǎn)，而且還可以消除絲杠螺母間的間隙，提高絲杠剛度．但由于該絲杠牙形是圓弧關(guān)于滾珠絲杠的測(cè)量，牙形輪廓主要在萬(wàn)能工具顯微鏡、工具顯微鏡或投影儀上測(cè)量，螺距誤差均可采用上述梯形扣長(zhǎng)絲杠測(cè)量?jī)x器，但滾珠絲杠成品檢查通常都是在裝配好螺母、滾珠、并加以軸向預(yù)緊力后測(cè)量螺旋副的精度.