隨著數(shù)控化和機床柔性化的發(fā)展，滾珠絲杠已經(jīng)成為數(shù)控機床不可缺少的傳動，因此對滾珠絲杠的要求也越來越高。滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，或者將直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動的理想產(chǎn)品。滾珠絲杠是機床的主要進給功能部件，其加工、安裝和調(diào)整將直接影響機床的性能指標(biāo)。
1.滾珠絲杠的主要失效形式是滾珠和滾道的疲勞點蝕。所以它的使用壽命短，所以在理論選型后最好增加一個規(guī)格，它的性價比會更好，除非是受結(jié)構(gòu)限制，因為滾珠絲杠和螺母螺距的累積誤差和周期誤差以及螺母螺紋的錐度都是受其他技術(shù)手段限制的，或者說有效工作圈數(shù)不能無限增加。增加螺母工作轉(zhuǎn)數(shù)是提高滾珠絲杠性能的最有效途徑，這為滾珠絲杠制造商改進絲杠加工工藝、增加螺母工作轉(zhuǎn)數(shù)提供了有力依據(jù)。
2.滾珠絲杠安裝的精度。按照傳統(tǒng)的工藝方法，滾珠絲杠安裝一直是用芯軸和定位套連接兩端支撐軸承座和中間絲杠座進行校正，用百分表將芯軸軸線對準(zhǔn)機床導(dǎo)軌，使芯軸驅(qū)動自如輕快。這種安裝方式便于小型數(shù)控機床和三坐標(biāo)方向行程較小的加工中心使用。由于心軸與定位套、定位套、兩端支撐的軸承孔和中間的螺母承窩孔之間的配合間隙，使得安裝后的支撐軸承孔與螺母承窩孔之間的同軸度誤差往往較大，造成滾珠絲杠纏繞量增加、徑向偏載、滾珠絲杠軸系各環(huán)節(jié)溫升、熱變形和傳遞扭矩等一系列嚴(yán)重后果。導(dǎo)致伺服電機過載過熱，伺服系統(tǒng)報警，影響機床正常運行。
另外，兩端軸承孔與中間螺母座孔的實際差值無法精確測量，影響進一步精確調(diào)整。對于三個坐標(biāo)方向行程較大的數(shù)控機床和加工中心，由于所需芯軸在1500mm以上，加工難度大，精度不易保證，無法通過芯軸與定位套對中來安裝滾珠絲杠。在臥式加工中心的生產(chǎn)中，由于機床的三坐標(biāo)行程較大，傳統(tǒng)工藝方法安裝過程中，由于兩端軸承孔與中間螺套孔同軸度差，滾珠絲杠的徑向和偏置載荷增大，伺服電機過載過熱，伺服系統(tǒng)頻繁報警，導(dǎo)致機床無法連續(xù)運行， 嚴(yán)重影響滾珠絲杠的使用壽命和傳動精度，縮短主機的維修周期。 采用其他裝配方式，如移動鞍座、縮短螺母塊與軸承座的距離、兩端螺母塊與軸承座分別對齊等，實際應(yīng)用效果并不理想，也存在上述問題。
3.滾珠絲杠螺母與工作臺之間應(yīng)進行合理調(diào)整，使其符合標(biāo)準(zhǔn)要求。首先，工作臺的側(cè)面基準(zhǔn)面應(yīng)與直線導(dǎo)軌的滑塊緊密貼合，并用螺栓固定。同時，應(yīng)保持滾珠絲杠螺母的法蘭端面與螺紋端面的一致性。另外要保證滾珠絲杠的清潔度，螺母和螺母座的結(jié)合面要徹底清洗干凈，保證其清潔度。應(yīng)再次移動工作臺，以防止螺母座和滾珠絲杠螺母的法蘭端面松動。
4.合理調(diào)整滾珠絲杠與直線導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的平行度，滿足相應(yīng)要求。電機底座與軸承座用螺栓固定，滾珠絲杠螺母應(yīng)安裝在電機底座的端面上，其中滾珠絲杠的螺紋端面與螺母法蘭端面之間應(yīng)留有三四個螺距的間隙。然后，將水平尺設(shè)置在滑塊的右基面上，將百分表設(shè)置在水平尺的基面上，將百分表設(shè)置在最高點零點位置。然后要合理調(diào)整滾珠絲杠上的螺母，保證滾珠絲杠和螺母的端面和諧。同時還需要保證量的最高點的平行度低于0.01，否則不符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。此時仍應(yīng)采取相應(yīng)措施進行糾正，直至符合要求。
另外，在水平面內(nèi)，將滾珠絲杠與直線導(dǎo)軌的平行度調(diào)整到合理的位置，以滿足要求。它的原理和前者一樣。如果測得的兩個最高點的平行度小于0.01，則符合要求。不符合要求的，應(yīng)進行整改，直至合格。測試合格后，注意電機座和軸承座的定位銷和定位。
5.施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，使?jié)L珠與滾道表面的接觸點產(chǎn)生一定量的預(yù)變形。螺旋承受軸向工作載荷后，滾珠與螺紋滾道面的接觸點會產(chǎn)生一定的彈性接觸變形，直接影響其軸向剛度，從而降低其傳動質(zhì)量。適當(dāng)增加預(yù)緊力有利于提高滾珠絲杠螺母組件和支承軸承的剛度。但過大的預(yù)緊力會使?jié)L珠絲杠產(chǎn)生過大的接觸應(yīng)力和變形，增加摩擦，降低傳動效率，從而縮短其工作壽命。因此，預(yù)緊螺母的預(yù)緊力一般為最大軸向工作載荷的1 /3左右。一般可以通過安裝在雙螺母之間的傳感器和壓電晶體調(diào)節(jié)器來動態(tài)控制預(yù)緊力，使預(yù)緊力在滾珠絲杠的整個行程范圍內(nèi)保持不變。滾珠絲杠進給系統(tǒng)速度提高后，要求滾珠在高速運動中，特別是通過循環(huán)換向裝置時要流暢，以減少滾珠與螺母螺紋滾道的碰撞變形，提高滾珠絲杠的剛性。
因此，應(yīng)優(yōu)化回球槽的曲線參數(shù)，采用三維滾珠導(dǎo)管或回球裝置，使?jié)L珠沿內(nèi)螺紋的導(dǎo)程角方向?qū)肼菽阁w內(nèi)，使?jié)L珠運動方向與滾道相切而不是相交。
為了滿足機床坐標(biāo)位置精度的要求，減少滾珠絲杠的撓度，防止徑向和偏載，降低絲杠軸系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的溫升和熱變形，最小化伺服電機的傳遞轉(zhuǎn)矩，提高機床連續(xù)運行的可靠性和壽命。
