毕业论文：关于提高滚珠丝杠螺母机构的耐磨性探讨

其次，在集成上，它涉及的自动化不是工厂各个环节的自动化的简单叠加，而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。

这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成，即信息集成和功能集成，以便缩短产品开发周期提高质量降低成本。

计算机集成制造是种概念种哲理，是指导制造业应用计算机技术信息技术走向更高阶段的种思想方法技术途径和生产模式，它代表了当代制造技术的最高水平。

智能制造系统是指将专家系统模糊推理人工神经网络等人工智能技术应用到制造系统中，以解决复杂的决策问题，提高制造系统的水平和实用性。

人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺，学习工程技术人员的实践经验和知识，并用于解决生产中的实际问题，从而将工人工程技术人员多年来积累起来的丰富而又宝贵的实践经验保存下来，在实际的生产中长期发挥作用。

智能制造系统的核心技术是具有人工智能，柔性制造集成制造智能制造是现代制造技术发展的三个阶段。

并行工程又称同步工程或同期工程，是针对传统的产品串行开发需求分析概念设计详细设计过程设计加工制造试验检测设计修改的流程，称为产品从设计到制造的串行生产模式过程而提出的个概念种哲理和方法。

并行工程是集成地并行地设计产品及其相关各种过程的系统方法，该方法要求开发人员在设计开始就考虑产品整个生命周期中，从概念的形成到产品报废处理的所有因素，包括质量成本进度计划和用户要求。

并行工程通过组成多学科的产品开发群组协同工作，利用各种计算机辅助工具等手段，使产品开发的各个阶段，既有定的时序又能并行，同时采用上下游的各种因素共同决策产品开发各阶段工作的方式，使产品开发的早期就能及时发现产品开发全过程中的问题，从而缩短产品开发周期，提高产品质量，降低成本，增加企业竞争能力，并行工程强调在集成环境下的并行工作，因此，它是进步发展的方向。

敏捷制造又称灵捷制造迅速制造和灵活制造等，它是将柔性生产技术熟练掌握生产技能和有知识的劳动力与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变或无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应。

市场的快速响应是敏捷制造的核心。

敏捷制造的基本原理是采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构，以分布式结构连接各类企业，构成虚拟制造环境，以竞争合作为原则，在虚拟制造环境内动态选择合作伙伴，并通过组成虚拟企业来适应持续多变无法预料的市场变化。

敏捷制造的核心是虚拟公司，虚拟公司映射为虚拟制造系统，虚拟制造系统是敏捷制造的关键。

敏捷制造是种战略决策，它能使各合作伙伴既保证各自的利益，又能获得共同利益的种全新的生产组织模式和制造模式，目前敏捷制造仍在发展研究中。

国内情况我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低，大约落后年。

近十几年来，我国大力推广应用技术，世纪年代初期已建成研究环境，包括有实验工程中心和个开放实验室。

在全国范围内，部署了的若干研究项目，诸如软件工程与标准化开放式系统结构与发展战略，总体与集成技术产品设计自动化工艺设计自动化柔性制造技术管理与决策信息系统质量保证技术网络与数据库技术以及系统理论和方法等专题。

各项研究均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。

但大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于和管理信息系统，因底层车间层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。

加工中心无论是数量还是利用率都很低。

可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。

因此，做好基础自动化的工作仍是我国制造企业项十分紧迫而艰巨的任务。

我们在看到国际上制造业发展趋势的同时，还要立足于我国的实际情况，扎扎实实地把基础自动化工作搞上去，才能在稳步前进的基础上开展制造业自动化系统的研究与应用。

石油机械制造业目前也存在相当多的问题，其根本原因在于管理思想和管理模式的落后，以及信息技术应用的落后。

虽然许多企业不同程度地采用了些信息技术，但多属技术孤岛式的单项技术，未能实现整个制造系统的有机集成。

因此，加速石油机械制造业的信息化，大力采用先进的管理思想和管理模式，应用信息技术应用工程，实现跨越式发展，是从根本上改变石油机械制造业落后状况的有效途径。

为使我国尽快走向工厂自动化，促进中国机械制造业转向市场机制，参与国际竞争，张曙教授根据在引进先进技术的同时，从必须改革生产组织的角度出发，提出了制造岛新的生产模式。

制造岛的技术构思是以成组技术为基础，以机床为核心，强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式，它的特征是组织人员和技术三者的有机集成，面向车间，权力下放，综合治理，并以获经济效益为主要目标。

在近几年，为螺距的倍，而且内孔做成螺纹的外形，使之紧密地包住丝杠，并装入螺母或套筒两端的槽孔内。

密封圈除了采用柔软的毛毡之数控技术外，还可以采用耐油橡皮或尼龙材料。

由于密封圈和丝杠直接接触，因此防尘效果较好，但也增加了滚珠丝杠副的摩擦阻力矩。

为了避免这种摩擦阻力矩，可以采用由较硬质塑料制成的非接触式迷宫密封圈，内孔做成与丝杠螺纹滚道相反的外形，并留有定间隙。

对于暴露在外面的丝杠，般采用螺旋钢带伸缩套筒锥形套管以及折叠式塑料或人造革等形式的防护罩，以防止尘埃和磨粒粘附到丝杠表面。

这几种防护罩与导轨的防护罩有相似之处，端连接在滚珠螺母的端面，另端固定在滚珠丝杠的支承座上。

图钢带缠卷式丝杠防护装置支承滚子张紧轮钢带近年来出现种钢带缠卷式丝杠防护装置，其原理如图所示。

防护装置和螺母起固定在拖板上，整个装置由支承滚子张紧轮和钢带等零件组成。

钢带的两端分别固定在丝杠的外圆表面。

防护装置中的钢带绕过支承滚子，并靠弹簧和张紧轮将钢带张紧。

当丝杠旋转时，拖板或工作台相对丝杠作轴向移动，丝杠端的钢带按丝杠的螺距被放开，而另端则以同样的螺距将钢带缠卷在丝杠上。

由于钢带的宽度正好等于丝杠的螺距，因此螺纹槽被严密地封住。

还因为钢带的正反两面始终不接触，钢带外表面粘附的脏物就不会被带到内表面上，使内表面保持清洁滚珠丝杠主要故障及原因因滚珠丝杠传动系统在数控机床各机构中实际运行最为频繁，各零部件经常产生机械磨损和润滑不良，因而常常出现定位精度下降反向间隙过大机械爬行轴承磨损严重噪音过大等故障。

当这些故障出现时就要我们对此做出正确的诊断，才能及时修复设备。

滚珠丝杠在运行中产生的故障现象主要可以分为类，其具体原因如下反向间隙大，定位精度差，加工零件尺寸不稳定。

滚珠丝杠螺母副及其支撑系统由于长时间运行产生的磨损间隙，将直接影响数控机床的传动精度和刚性。

般故障现象有反向间隙大定位精度不稳定等问题。

根据磨损具体产生的位置，故障原因可细分为以下几类滚珠丝杠支撑轴承磨损或轴承预加负荷垫圈配的不合适。

滚珠丝杠双螺母副产生间隙滚珠磨损。

滚珠丝杠单螺母副由于磨损产生间隙。

螺母法兰盘与工作台之间没有固定牢，产生间隙。

滚珠丝杠副运动不平稳，噪音过大。

这种故障现象主要因些人为原因产生，具体如下伺服电机驱动参数未调整好。

丝杠丝母润滑不良。

检测与维修滚珠丝杠所产生故障是多种多样的，没有固定的模式。

有的故障是渐发性故障，要有个发展的过程，随着使用时间的增加越来越严重有时是突发性故障，般没有明显的征兆，而突然发生，这种故障是各种不利因素及外界共同作用而产生的。

所以通过正确的检测来确定真正的故障原因，是快速准确维修的前提。

滚珠丝杠螺母副及支撑系统间隙的检测与修理当数控机床出现反向误差大定位精度不稳定过象限出现刀痕时，首先要检测丝杠系统有没有间隙。

检测的方法有用百分表配合钢球放在丝杠的端中心孔中，测量丝杠的轴向窜动，另块百分表测量工作台移动。

正反转动丝杠，观察两块百分表上反映的数值，根据数值不同的变化确认故障部位。

丝杠支撑轴承间隙的检测与修理如测量丝杠的百分表在丝杠正反向转动时指针没有摆动，说明丝杠没有窜动。

如百分表指针摆动，说明丝杠有窜动现象。

该百分表最大与最小测量值之差就是丝杠的轴向窜动的距离。

这时，我们就要检查支撑轴承的背帽是否锁紧支撑轴承是否已磨损失效预加负荷轴承垫圈是否合适。

如果轴承没有问题，只要重新配做预加负荷垫圈就可以了。

如果轴承损坏，需要把轴承更换掉，重新配做预加负荷垫圈，再把背帽背紧。

丝杠轴向窜动大小主要在于支撑轴承预加负荷垫圈的精度。

丝杠安装精度最理想的状态是没有正反间隙，支撑轴承还要有左右的过盈。

滚珠丝杠双螺母副产生间隙的检测与维修通过检测，如果确认故障不是由于丝杠窜动引起的。

那就要考虑是否是丝杠螺母副之间产生了间隙，这种情况的检测方法基本与检测丝杠窜动相同。

用百分表测量与螺母相连的工作台上，正反向转动丝杠，检测出丝杠与螺母之间的最大间隙，然后进行调整。

单螺母副的检测与维修对于单螺母滚珠丝杠，丝杠螺母副之间的间隙是不能调整的。

如检测出丝杠螺母副存在间隙。

首先检查丝杠和螺母的螺纹圆弧是否已经磨损，如磨损严重，必须更换全套丝杠螺母。

如检查磨损轻微，就可以更换更大直径的滚珠来修复。

首先检测出丝杠螺母副的最大间隙，换算成滚珠直径的增加，然后选配合适的滚珠重新装配。

这样的维修是比较复杂，所需时间长，要求技术水平高。

螺母法兰盘与工作台连接没有固定好而产生的间隙这个问题般容易被人忽视，因机床长期往复运动，固定法拉盘的螺钉松动产生间隙，在检查丝杠螺母间隙时最高把该故障因素先排除，以免在修理时走弯路。

滚珠丝杠螺母副运动不平稳噪音过大等故障的维修。

滚珠丝杠螺母副运动不平稳和噪音过大，大部分是由于润滑不良造成的，但有时也可能因伺服电机驱动参数未调整好造成的。

轴承丝杠螺母副润滑不良机床在工作中如产生噪音和振动，在检测机械传动部分没有问题后，首先要考虑到润滑不良的问题，很多机床经过多年的运转，丝杠螺母自动润滑系统往往堵塞，不能自动润滑。

可以在轴承螺母中加入耐高温耐高速的润滑脂就可以解决问题。

润滑脂能保证轴承螺母正常运行数年之久。

伺服电机驱动问题有的机床在运动中产生振动和爬行，往往检测机械部分均无问题，不管怎样调整都不能消除振动和爬行。

经仔细检查，发现伺服电机驱动增益参数不适合实际运行状况。

调整增益参数后，就可消除振动和爬行。

结论综上所述对螺母丝杠其组成及设计方法予以说明。

机械系统是机电体化系统的重要组成部分。

通常机械系统由传动机构