XYZ龍門平臺上的滾珠絲杠提前報(bào)廢，并不是由于質(zhì)量原因造成的。負(fù)載計(jì)算錯(cuò)誤、安裝精度不夠、潤滑不良、工作參數(shù)過大、防護(hù)措施不到位，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)造成絲杠過早損壞，龍門結(jié)構(gòu)跨度很大，雙驅(qū)同步的問題、導(dǎo)軌平行度偏差、支撐座不同軸都會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的側(cè)向力，從而磨損滾道表面。選擇的時(shí)候只考慮靜態(tài)重量，在實(shí)際運(yùn)行過程中加減速慣性、啟動(dòng)停止沖擊、Z軸垂直方向上的動(dòng)態(tài)載荷已經(jīng)超過了絲杠所能承受的程度，排查的時(shí)候要根據(jù)溫度上升、噪音增大、阻力變化以及定位精度漂移等各項(xiàng)情況進(jìn)行逐一核實(shí)，僅僅更換新的絲杠而不改變整個(gè)機(jī)器的狀態(tài)的話，問題還是會(huì)再次出現(xiàn)。

一、龍門結(jié)構(gòu)誤差導(dǎo)致絲杠受力異常

龍門平臺跨度為23米之間，當(dāng)雙絲杠驅(qū)動(dòng)的時(shí)候如果同步誤差超過0.1毫米就會(huì)導(dǎo)致橫梁扭斜、一邊絲杠受拉另一邊受壓。在調(diào)試的時(shí)候要檢查兩邊的原點(diǎn)位置是否一樣，電子同步參數(shù)和機(jī)械平行度是否相符。導(dǎo)軌平行度偏差為0.05mm，絲杠螺母移動(dòng)就會(huì)變緊，在局部地方溫度會(huì)升高十幾度左右，滾道也會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕，支撐座端面不垂直，絲杠軸線與導(dǎo)軌不平行，每走一次都會(huì)硬拉硬推，使用壽命只有原來的一半。

二、選型階段負(fù)載計(jì)算不完整

靜態(tài)重量為500公斤，按照30%的安全系數(shù)來選擇絲杠應(yīng)該沒有問題。實(shí)際運(yùn)行加速度設(shè)為0.5G，啟動(dòng)和停止的時(shí)候慣性力會(huì)加倍，在Z軸垂直方向上還要加上重力分量。一臺龍門銑床的工作臺面重達(dá)800公斤，Y軸絲杠選用額定動(dòng)載荷為12kN，進(jìn)行鋁件快速進(jìn)給時(shí)軸向載荷峰值達(dá)到10kN，不到8000個(gè)小時(shí)螺母就已經(jīng)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象了，選擇型號的時(shí)候要考慮到加減速、啟停沖擊、垂直方向上的重力等因素。

三、安裝精度直接影響受力狀態(tài)

絲杠、導(dǎo)軌和支撐座三者的中心線不對稱，當(dāng)螺母移到某個(gè)位置時(shí)就會(huì)出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，并且阻力也會(huì)突然增大。正確的安裝方法是先將導(dǎo)軌校正并使其平整，用百分表測量其全程直線度不超過0.02mm，然后按照導(dǎo)軌的位置來調(diào)節(jié)絲杠支撐座，有人為了省事把導(dǎo)軌歪著裝上去，把絲杠也歪著裝上去，依靠強(qiáng)行擰緊螺母來填補(bǔ)間隙，雖然可以活動(dòng)但是滾道已經(jīng)受到硬磨。安裝完畢之后要使橫梁在整個(gè)行程中都保持一致的手感，特別是緊的地方要拆下來重新校準(zhǔn)。

四、潤滑不到位加速磨損

滾珠絲杠出廠時(shí)已經(jīng)預(yù)先加了潤滑脂，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)幾百個(gè)小時(shí)之后就會(huì)全部用完，粉塵大的地方，切屑、冷卻液混在一起，油脂變質(zhì)之后既不潤滑又磨損。一根沒有及時(shí)加注潤滑油的絲杠，其運(yùn)行噪聲由原來的65分貝上升到了現(xiàn)在的82分貝，螺母溫度也比正常的高出15攝氏度，并且在滾道上出現(xiàn)了明顯的磨損痕跡。補(bǔ)脂周期要根據(jù)速度、行程以及環(huán)境來確定，高速往復(fù)每300小時(shí)補(bǔ)充一次，低速重載可以延長至500小時(shí)，不能等到出現(xiàn)異響后再去加油。

五、運(yùn)行參數(shù)設(shè)置過于激進(jìn)

絲杠導(dǎo)程為20mm，在3000r/min～臨界轉(zhuǎn)速之間，如果繼續(xù)升高轉(zhuǎn)速的話，滾珠循環(huán)就會(huì)跟不上了，噪聲和溫度也會(huì)迅速增加。加速度設(shè)置為1G，啟動(dòng)和停止時(shí)產(chǎn)生的沖擊載荷達(dá)到額定值的1.5倍，還沒有達(dá)到理論壽命滾道就已經(jīng)出現(xiàn)疲勞剝落的情況。可以考慮根據(jù)絲杠導(dǎo)程、臨界轉(zhuǎn)速、負(fù)載慣量來調(diào)節(jié)運(yùn)行曲線，加速度不要超過0.6G，最高轉(zhuǎn)速留出20%的空間，對于頻繁的急停工況要加上緩沖段，這樣絲杠可以使用更長時(shí)間。

總結(jié)

排查絲杠壽命短的問題時(shí)要從溫度上升、噪音、移動(dòng)阻力和定位精度等方面來考慮。螺母的溫度要比環(huán)境溫度高出30℃以上的話，那么就是潤滑或者受力的問題了，全程推力不均，主要是因?yàn)榘惭b精度不夠好，定位誤差由原來的0.01mm增加到了現(xiàn)在的0.05mm，這就意味著滾道已經(jīng)磨損了，只更換新的絲杠而不改變負(fù)載計(jì)算、安裝精度、潤滑周期和運(yùn)行參數(shù)的話，問題還是會(huì)再次出現(xiàn)。本文由上隆自動(dòng)化整理分享，選型或者使用上有疑問可以交流。