关键词：丝杠副；轴承座；联轴器；拖板

　　自从美国帕森斯公司和麻省理工学院合作，于1952年研制成功三坐标数控铣床以来，随着数控技术的发展，现在几乎各种金属切削机床都已数控 化，车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床等数控化程度都相当高。数控机床的优点是柔性高，适应加工不同的零件，精度高，效率高，它采用计算机（系 统）控制，可运行各种加工程序，自动加工各种零件，是普通机床功效的3-4倍甚至几十倍，大大降低了劳动强度。

　　多棱公司现今生产的42系列龙门加工中心，在装配和调试过程中，机械的旋转运动所产生的振动是不可避免的，机械产生振动会对机床的正常使用 造成一定的危害，它使机床的工作性能降低，甚至根本无法工作，还会造成某些零件的加速磨损、疲劳，降低机床的使用寿命。当出现一些不正常的振动时，就必须 采取措施予以排除，以保证机床的安全运行。
在龙门加工中心的装配调试过程中，经常会碰到丝杠产生振动的现象，除了是系统电气参数设置和选配不适当等因素外，还有一些是机械方面的原因，主要有以下几个方面：

　　一、丝杠安装因素
现龙门加工中心包括数控机床的传动丝杠都是滚珠丝杠，而且传动精度较高，一般要求机床的定位精度为0.04mm，重复定位精度为0.015mm，同时 对我们装配的安装精度也有较高的要求。丝杠传动结构主要由丝杠本身、丝杠螺母、丝杠座（也叫轴承座）、丝杠轴承、锁紧螺母、联轴器、伺服电机等组成，见 （图一）。在安装过程中，必须保证丝杠轴心线与运动导轨基准面平行，一般控制在0.005/1000mm范围之内，如果安装误差较大时，拖板在运动过程中 会使丝杠产生弯曲变形，丝杠旋转受力不均匀，进而产生振动现象。在此情况下，只需重新调整轴承座的高低和侧向位移，确保丝杠的轴心和拖板运动导轨相平行， 具体方法是将芯棒装入轴承座，测量其轴心线对导轨面在水平方向和垂直方向的平行度，要求0.005/1000mm，见（图二）。同时将轴承座紧固定位，就 能解决这一问题。

　　二、丝杠螺母与拖板连接安装因素
在丝杠螺母与拖板连接的安装过程中，有时会由于拖板端面加工原因，造成丝杠螺母上的螺丝孔与拖板结合面的安装孔互相干涉，或者安装面与基准（导轨）面 不垂直，也就是安装面与丝杠螺母结合面不平行，导致丝杠螺母紧固螺钉拧紧后迫使丝杠产生变形，发生振动现象，见（图三）。如果丝杠螺母直径为D，结合面精 度误差为δ，丝杠轴承跨距为L，丝杠误差为X，那么，X=L*δ/D。在这种情况下，须将拖板上的丝杠螺母安装孔或端面进行修复，使δ值恢复设计精度要 求，即可排除这一故障。

　　三、联轴器的安装因素
电机带动丝杠转动是通过弹性联轴器连接的，在这部分的安装过程中，首先必须保证丝杠端部的径向跳动误差符合设计要求，一般控制在≤0.02mm范围之 内，其次要保证电机安装面与丝杠轴心线垂直，电机旋转轴心线与丝杠轴心线重合，一般由设计要求定位孔保证。最后，均匀地用力矩扳手拧紧联轴器上胀套压盖的 紧固螺钉，如此三个条件未满足，丝杠和联轴器就会产生振动，反之，即可排除故障。

　　四、丝杠轴向间隙的因素
在拖板运动过程中，如果丝杠的轴向间隙过大，也会产生振动现象，包括拖板爬行现象。这是因为数控轴本身带有光栅尺，在光栅尺生效情况下，根据光栅信号 的反馈，伺服电机会不断正反旋转纠正拖板位置，时快时慢，速度不均匀而产生振动。在此情况下，只须消除丝杠轴向间隙，即调整丝杠锁紧螺母，预紧丝杠轴承， 消除丝杠轴承的游隙，使得拖板运动的反向间隙控制在正确的范围之内，一般在不带光栅的状态下，用百分表测量拖板的正反向间隙控制在+0.01mm范围之 内，见（图四）。这样就能消除振动现象。

　　五、光栅读数头（动尺）支架的安装因素
光栅读数头支架的安装在有光栅尺的机床安装过程中是相当重要的，如果光栅支架没有安装好，光栅尺读数头所读取的数据就不正确，造成反馈信号不稳定，引 起电机工作不正常而产生振动，而且会使机床的定位精度不稳定。在此情况下，可修复光栅支架的安装面，并好光栅支架，同时打上定位销，确保读数头正常工作， 排除故障。

　　六、轴承质量因素
在机床运动过程中，有时也会因轴承质量问题；轴承滚道失效或保持圈破损引起丝杠振动。在此情况下，可根据丝杠的振动音源来判断，轴承产生问题时，丝杠 在运动过程中会发出振动声音，在拖板运动过程中，如拖板越靠近丝杠的一端的支承座，丝杠振动音频越高，则这一端的轴承就可能有问题，检查更换上合格的轴承 就能消除振动。

　　七、其它因素
机床在使用过程中还会因润滑不充分、滑动导轨磨损失效以及电机编码器故障等因素造成丝杠振动，遇到这种情况就要逐项检查，排除振动故障。

　　结束语
综上所述，数控机床如果发生丝杠振动现象，就必须及时采取措施，针对各种装配过程中所显现的各种故障状况，采用以上所分析的各种方法及手段，积极消除故障，以确保机床的装配质量，减少机床的返修率，延长机床的使用寿命。

　　参考文献
﹤技工技师培训教材﹥
﹤机械设计手册﹥新版第六卷
加工中心精度标准JB/T8771.2-1998JB/T8771.7-1998