基本介紹
- 中文名：滾珠螺桿
- 套用領域：機械加工
基本概念,發展史,結構,套用產業,滾珠螺桿運動原理,加工現狀,車削,旋風切削,滾珠螺桿不順暢的原因,
基本概念
發展史
人們套用螺桿來做傳動的歷史其實不算很長，傳統上的螺桿一直有定位不佳、易損害的情況。直到公元1898年人們首次嘗試將鋼珠置入螺帽及螺桿之間以滾動摩擦取代滑動摩擦，來改善其定位不佳及易損害的情況。1940年更將滾珠螺桿置於在汽車轉向裝置上，更為滾珠螺桿的套用上的巨大革命，並逐漸取代傳統艾克姆螺桿。直到近年來，滾珠螺桿已成為產業界使用最廣的零組件之一。滾珠螺桿原本在世界上只有英國、美國、德國、日本等先進工業國家能夠量產滾珠螺桿。自1982年開始，何豐精密公司在台中縣潭子設廠生產滾珠螺桿，正式開啟台灣自己有能力自產此類高精度零件的時代，發展至今，台灣現今在滾珠螺桿的研發及量產能力上已經跟其他先進工業國家已經並駕齊驅，並而進一步成為世界上主要的供貨基地，可稱為台灣機械零組件工業最顯著的成就之一。
結構
滾珠螺桿主要為螺桿、螺帽、鋼珠、固定座、刮刷器及回流管所構成的，依其循環系統的不同更分為外循環式、內循環式、端塞循環式滾珠螺桿。
滾珠螺桿的結構傳統分為內循環結構(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環結構(以插管為代表)兩種。這兩種結構也是最常用的結構。這兩種結構性能沒有本質區別，只是內循環結構安裝連線尺寸小；外循環結構安裝連線尺寸大。目前，滾珠絲槓副的結構已有10多種，但比較常用的主要有：內循環結構；外循環結構；端蓋結構；蓋板結構。
內循環結構反向器的形狀有多種多樣，但是，常用的外形就是圓形和橢圓形。由於圓形滾珠反向通道較短，因此，在流暢性上不如橢圓形結構。現在，最好的反向器結構為橢圓形內通道結構，由於滾珠反向不通過絲槓齒頂，類似外循環結構，因此，消除了絲槓齒頂倒角誤差給滾珠反向帶來的影響。但由於製造工藝較複雜，影響了這種結構的推廣。
套用產業
滾珠螺桿發展至今，已經廣泛套用到各產業機械的定位精度控制上如精密工具機 (Precision machine tools)、產業機械 (Industrial machinery)、電子機械 (Electronic machinery)、輸送機械 (Transport machinery)的重要主角。除了上述所套用在機械之外更套用在電腦磁碟機起動器的傳動、飛機機翼升降的調整、螺旋槳的傾斜角度控制、醫療用X射線透視攝影裝置等等，所套用的範圍極為廣泛。
滾珠螺桿運動原理
1、按照國標GB/T17587.3-1998及套用實例，滾珠螺桿（目前已基本取代梯形絲桿，已俗稱絲桿）是用來將旋轉運動轉化為直線運動；或將直線運動轉化為旋轉運動的執行元件，並具有傳動效率高，定位準確等！
2、當滾珠螺桿作為主動體時，螺母就會隨絲桿的轉動角度按照對應規格的導程轉化成直線運動，被動工件可以通過螺母座和螺母連線，從而實現對應的直線運動。
加工現狀
目前，加工方法主要分為有屑加工(切削成形)和無屑加工(塑性加工)。傳統的有屑加工方法主要有車削和旋風銑削等，而無屑加工方法主要有冷擠壓、冷軋等。絲槓有屑加工指利用切削成形的方法加工絲槓，主要有車削、旋風銑削。
車削
車削是在車床使用不同的車刀或其他刀具，可以加工各種迴轉表面，如內外圓柱面、內外圓錐面、螺紋、溝槽、端面和成形面等，加工精度可達IT8-IT7，表面粗糙度Ra值為1.6~0.8，車削常用來加工單~軸線的零件，如直軸和盤、套類零件等。
旋風切削
旋風切削(旋風銑)是~種高效率的螺紋加工方法，適用於批量較大的螺紋粗加工，其工藝是用硬質合金刀對螺紋進行高速銑削，它具有刀具冷卻好、生產效率高的優點。精度要求不高的螺紋，可用此法~次完成切削加工。用裝在高速旋轉刀盤上的成形刀頭從工件上銑削出螺紋的螺紋加工方法，因銑削速度很高，切屑飛濺如旋風而得名。旋風切削梯形螺紋的精度~般可達7~9級(JB2886-81)，表面粗糙度Ra5~0.63。
滾珠螺桿不順暢的原因
近幾年來，越來越多的滾珠螺桿被用於各式各樣的機器，來滿足高精度和高性能的設備需求；滾珠螺桿成為使用最廣泛的轉動元件之一。在NCN的機械中，滾珠螺桿增加其定位精度有延長使用壽命。在傳統的機械上，滾珠螺桿也逐漸取代愛克母螺桿。滾珠螺桿通常會搭配預壓力來消除機械運轉時的背隙，但若滾珠螺桿安裝不當，運行不順暢就無法展顯其高精度與較長的壽命。
一、軸承安裝不當：
（1）螺桿或螺帽珠糟表面粗糙；
（2）鋼珠、螺桿或螺帽真圓度超出公差範圍；
（3）螺桿或螺帽的導程誤差或節圓直徑超出公差範圍；
（4）回流管組裝不當；
（5）鋼珠大小或是硬度不均；
二、其它雜異物進入鋼珠軌道：
（1）包裝材料碎物堵住軌道：出貨時以許多的包裝材料及防鋪袋包裝滾珠螺帽、螺桿，如果在包裝或是排列鋼珠的時候未依適當的標準程式來執行，異物或其它碎料物體可能會堵住鋼珠軌道，導致鋼珠的滑動而非正常的運轉甚至卡死；
（2）加工碎屑進入軌道，滾珠螺桿安裝時若未配有刮刷器，加工的碎屑和灰塵很容易堆積，堵住鋼珠軌道，造成順暢度不佳、精度降低或減少使用壽命。
三、過行程：過行程會造成回流管的損壞及凹陷，甚至斷裂，從而造成鋼珠無法正常運轉，在這種惡烈的條件下，可能造成螺桿或螺帽珠糟表面的剝離。過行程發生的問題極可能發生於機台的設定、極限開關失效或是撞壞，為預防滾珠螺桿進一步損壞，重新安裝滾珠螺桿前一定要經過製造商檢測維修。
四、回流管損壞：回流管在安裝的過程中如果受到嚴重的撞擊，回流管可能造成凹陷或是上述問題。
五、偏心：如果螺帽座與軸承座不同心會產生徑向負荷，兩者偏差過大時會造成螺桿彎曲，通常偏心不是很嚴重的情況下不會造成很明顯的彎曲，但異常磨損仍持續不斷發生，並使螺桿精度訊速降低，而螺帽設定的預壓越高偏心精度的要求就越高。
六、螺帽與螺帽座結合不當： 螺母安裝時傾斜或偏心會造成異常負載，使馬達運轉時產生電壓不穩。
七、搬運時造成滾珠螺桿的損壞。
