2.3 进给传动系统部件的调整

2.3.1 进给传动系统的结构形式

进给传动系统是以机床移动部件（如工作台）的位置和速度作为控制量的自动控制系统，通常由伺服驱动装置、伺服电动机、机械传动机构及执行部件组成。数控机床的进给传动系统是数控装置与机床本体间电传动联系的环节。现代数控机床常见的两种进给传动系统的结构形式是静压蜗杆蜗母条副传动和滚珠丝杠螺母副传动。

静压蜗杆蜗母条副传动能满足数控机床进给元件没有间隙、磨损小、刚度高、阻尼性好、传动效率高的要求，它是丝杠螺母机构的一种特殊形式，适用于龙门镗铣床、数控落地铣镗床。其优点表现在摩擦阻力小、使用寿命长、抗振性能好，且有足够的轴向刚度，蜗母条能无限接长。

滚珠丝杠螺母副是直线运动与回转运动相互转换的新型传动装置，它具有以下特点：①传动效率高，摩擦损失小；②给予适当的预紧，可消除丝杠和螺母螺纹间隙；③运动平稳，无爬行现象，传动精度高；④有可逆性；⑤磨损小，使用寿命长。

滚珠丝杠螺母副传动广泛应用于中小型数控机床的进给传动系统，在重型数控机床的短行程（6m以下）进给系统中也常被采用。数控机床的进给系统要获得较高的传动刚度，除了加强滚珠丝杠螺母本身的刚度之外，滚珠丝杠正确的安装及其支承的结构刚度也是不可忽视的因素，螺母座及支承座都应具有足够的刚度和精度。通常都适当加大和机床结合部件的接触面积，以提高螺母座的局部刚度和接触强度，新设计的机床在工艺条件允许时常常把螺母座或支承座与机床本体做成整体来增大刚度。

2.3.2 滚珠丝杠螺母副的安装和调整

2.3.2.1 滚珠丝杠螺母副的安装

根据滚珠丝杠副工作时的受力状况，丝杠支承常以止推轴承和向心球轴承组合，其安装方式通常有以下几种。

（1）双推—双推方式

丝杠两端均固定，固定端轴承都可以同时承受轴向力和径向力。这种方式可以对丝杠施加适当的预拉力，提高丝杠支承刚度和部分补偿丝杠的热变形。

（2）双推—支承方式

丝杠一端固定，另一端支承。固定端轴承同时承受轴向力和径向力，支承端轴承只承受径向力，而且能做微量的轴向浮动。这种方式可以避免或减少丝杠因自重而出现的弯曲，同时丝杠热变形可以自由地向一端伸长。这是比较典型的安装方式，适用于中、高转速，同时提供中等和高等精度的要求。

（3）双推—自由方式

丝杠一端固定，一端自由。固定端轴承同时承受轴向力和径向力，这种方式用于行程小的短丝杠。

（4）丝杠固定、螺母旋转方式

此时，螺母一边转动、一边沿固定的丝杠做轴向移动。螺母惯性小、运动灵活，可实现的转速高，由于丝杠不动，可避免了细长滚珠丝杠高速运转时出现的种种问题以及受临界转速限制的问题。这种方式可以对滚珠丝杠施加较大的预拉力，提高补偿丝杠的热变形和丝杠支承刚度。

2.3.2.2 滚珠丝杠螺母副的调整

滚珠丝杠机构的轴向间隙，一般是指丝杠固定不动，在限制螺母回转状态下，螺母受到轴向力时，螺母相对螺杠的轴向位移量。为了保证反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙，为此常采用双螺母结构。调整滚珠丝杠间隙的方法如图2-3所示，主要有以下三种方法。

（1）垫片调隙式

通常用螺钉来连接滚珠丝杠两个螺母的凸缘，并在凸缘间加垫片。调整垫片的厚度使螺母产生轴向位移，以达到消除间隙和产生预拉紧力的目的。这种结构的特点是构造简单、可靠性好、刚度高以及装卸方便。但调整费时，并且在工作中不能随意调整，除非更换厚度不同的垫片。

（2）螺纹调隙式

其中一个螺母的外端有凸缘而另一个螺母的外端没有凸缘而制有螺纹，它伸出套筒外，并用两个圆螺母固定着。旋转圆螺母时，即可消除间隙，并产生预拉紧力，调整好后再用另一个圆螺母把它锁紧。

（3）齿差调隙式

在两个螺母的凸缘上各制有圆柱齿轮，两者齿数相差一个齿，并装入内齿圈中，内齿圈用螺钉或定位销固定在套筒上。调整时，先取下两端的内齿圈，当两个滚珠螺母相对于套筒同方向转动相同齿数时，一个滚珠螺母对另一个滚珠螺母产生相对角位移，从而使滚珠螺母对于滚珠丝杠的螺旋滚道相对移动，达到消除间隙并施加预紧力的目的。