了解滚珠丝杠副及常见故障

由于滚珠丝杠螺母副（简称滚珠丝杠副）具有高效率、高精度和高刚度及无间隙等优点，被非常广泛地应用于数控机床的进给传动链中，并由其将伺服电动机的旋转运动直接转换为机床工作台的直线运动。滚珠丝杠副的传动结构又可分为通用型的丝杠转动结构（见图5-30）和较少见的丝杠螺母转动结构（见图5-31）两种形式。其中，在丝杠螺母转动结构中，丝杠固定不动，拖板与丝杠螺母相连并随丝杠螺母的转动而作直线进给运动。由于丝杠固定不动，使得机床运行更加平稳，但结构复杂、成本较高，受溜板部件的空间限制导致装配和维修均比较麻烦。本书将以丝杠转动形式的滚珠丝杠副进行介绍。

图5-30 TH6350卧式加工中心X轴的进给传动部分

1—伺服电动机 2—弹性联轴器 3—滚珠丝杠 4—螺母 5—机床工作台

图5-31 丝杠螺母转动式滚珠丝杠副进给传动

1—伺服电动机 2—弹性联轴器 3—滚珠丝杠 4—丝杠螺母 5—齿轮

1.滚珠丝杠副的工作原理

滚珠丝杠副是一种在丝杠和螺母之间装入滚珠作为滚动媒介的螺旋传动结构的机械元件，它是回转运动与直线运动相互转换（即可逆性）的新型传动装置。滚珠丝杠副将丝杠与螺母之间的相对运动变为滚动摩擦，从而大大减小了进给传动系统的摩擦阻力（摩擦系数小至0.002～0.005），并提高了传动效率（达90%～96%）。通过预紧和轴向间隙消除措施，可提高滚珠丝杠副的轴向刚度和反向精度，做到反向无空程。但由于滚珠丝杠的摩擦角＜1°而使其不能自锁，在垂直状态用作升降传动机构时（如立式加工中心的Z轴和卧式加工中心的Y轴等），必须增加制动装置（将电磁制动器加在滚珠丝杠副的驱动电动机上，见图5-32）或质量平衡机构，以防止突然停电或断电造成机床主轴下滑。

图5-32 垂直状态时滚珠丝杠副的制动装置

（1）滚珠丝杠副的工作原理滚珠丝杠副主要由反向器1、螺母2、丝杠3和滚珠4等组成（见图5-33）。其中，带半圆弧形螺旋槽的丝杠3和螺母2套装在一起，形成了滚珠4运动所需的螺母滚道；将几圈螺母滚道的两端连起来，使其成为封闭且循环的闭合回路。在闭合回路内装满滚珠4，当丝杠3旋转时，滚珠4在螺母滚道内既自转又沿闭合回路循环转动，从而迫使螺母2轴向移动。滚珠的每一个循环闭合回路称为列（相当于螺纹的线数），循环闭合回路内的每个滚珠所走过的导程数称为圈数。

图5-33 滚珠丝杠副的结构组成

1—反向器 2—螺母 3—丝杠 4—滚珠

（2）滚珠的循环方式根据滚珠的返回方式，可分为外循环式和内循环式两种。

1）滚珠外循环式。滚珠返回过程中，与丝杠脱离而不接触。外循环式滚珠丝杠副的每列可包含1.5圈、2.5圈或3.5圈等，其中半圈用作滚珠的返回。根据反向器的结构型式分类，外循环式滚珠丝杠副可分为螺旋槽式、插管式和端盖式三种（见图5-34）。外循环式滚珠丝杠副的结构和制造工艺简单，成本较低，但滚道接缝处很难做得平滑，会影响滚珠滚动的平稳性，易出现“卡珠”现象。

图5-34 外循环式滚珠丝杠副的三种形式

a）1—套筒 2—螺母 3—滚珠 4—挡珠器 5—丝杠

b）1—弯管 2—压板 3—丝杠 4—滚珠 5—滚道

c）1—螺母 2—套筒/端盖

2）滚珠内循环式。滚珠返回过程中，与丝杠始终处于接触状态。内循环式滚珠丝杠副的每个螺母可有2列、3列、4列或5列等，但每列仅有1圈。内循环式滚珠丝杠副均是在螺母的外侧孔中安装反向器，以接通相邻的两个滚道，使其形成一个闭合的循环回路，最终迫使滚珠翻越丝杠的齿顶而进入相邻滚道。反向器的圈数与滚珠圈数相等，且沿圆周等分分布。内循环式滚珠丝杠副的反向器有圆柱凸键型和扁圆镶块型两种型式（见图5-35）。

图5-35 内循环式滚珠丝杠副的两种反向器

1—凸键 2、3—反向键

①圆柱凸键型反向器（见图5-35a）：反向器的圆柱部分嵌入螺母内，端部开反向槽；反向槽依靠圆柱外圆面及其上端的凸键进行定位，以使其对准螺纹的滚道方向。

②扁圆镶块型反向器（见图5-35b）：反向器为一半圆头平键形镶块，镶块嵌入螺母的切槽中且端部开有反向槽，用镶块的外轮廓进行定位。由于扁圆镶块型反向器的尺寸较小，使螺母的径向尺寸减小和轴向尺寸缩短，但对其外轮廓和螺母上的切槽精度要求较高，制造较复杂。

内循环式滚珠丝杠副的结构紧凑、刚度好，滚珠的流通性好，摩擦损失小、效率高；适用于高灵敏度和高精度的进给传动系统，不适合重载传动场合，并且制造较困难。

（3）滚珠丝杠副螺旋滚道法向截面形状。

在螺纹滚道法向剖面内，滚珠球心与滚道接触点的连线和螺纹轴线的垂直线之间的夹角为接触角β，理想状态的接触角为β=45°。

1）单圆弧形（见图5-36a）。通常滚道半径R＞滚珠半径r_b，接触角β随初始间隙和轴向载荷的大小而变化；β增大，轴向刚度和传动效率随之增大。为保证β=45°，需严格控制径向间隙；为消除轴向间隙和调整预紧，需采用双螺母结构。

2）双圆弧形（见图5-36b）。由滚道半径R＞滚珠半径r_b的对称双圆弧组成轨道。理论上，其轴向和径向间隙均为0、接触角β=45°恒定。

图5-36 滚珠丝杠副的螺旋滚道法向截面形状

2.滚珠丝杠副的间隙调整

滚珠丝杠副的间隙是轴向间隙。轴向间隙通常指的是丝杠和螺母无相对转动时，丝杠和螺母之间的最大轴向窜动量（是产生反向死区的主要原因）；除了结构本身所有的游隙外，还包括施加轴向载荷后丝杠弹性变形造成的轴向窜动量。

为提高滚珠丝杠副的轴向刚度和反向传动精度，必须采取措施消除其轴向间隙。常用的消隙结构有单螺母消隙（较少用）和双螺母消隙（广泛采用）两种。这两种结构均是通过预加载荷让两个螺母相对轴向位移，使两个螺母中的滚珠分别贴紧在螺旋滚道的两个相反的侧面上。预紧力过小，则不能完全消除轴向间隙；预紧力过大，则增大摩擦力和空载力矩、降低传动效率及缩短滚珠丝杠副的使用寿命。通常，中小型数控机床滚珠丝杠副的预紧力为轴向负载的1/3左右。

（1）单螺母消隙结构单螺母变位导程预加负荷法和单螺母螺钉预紧法两种。

1）单螺母变位导程预加负荷法（见图5-37）。在滚珠螺母体内的两列循环珠链间，使螺母内滚道在轴向产生一ΔL₀的导程突变量，从而使两列滚珠轴向错位实现预紧。预紧力的大小取决于ΔL₀。该方法结构简单，但负荷量需预先设定且不能改变。

2）单螺母螺钉预紧法（见图5-38）。滚珠丝杠副制作时，螺母精磨后沿径向开一浅槽，通过内六角调整螺钉实现间隙的调整和预紧。

图5-37 单螺母变位导程预加负荷法

图5-38 单螺母螺钉预紧法

（2）双螺母消隙结构利用两个螺母的相对轴向位移，使两个滚珠螺母中的滚珠分别紧贴在螺旋滚道的两个相反的侧面上。根据预紧调整方式的不同，可将双螺母消隙结构分为垫片调隙式、螺纹调隙式和齿差调隙式三种。

1）双螺母垫片调隙式（见图5-39）。通过调整垫片的厚度，使左、右螺母产生轴向位移，即可消除间隙并产生预紧力。该结构简单、刚性好，但滚珠丝杠副制作时预紧力已调好，当其滚道磨损时不能随时调整。它被广泛应用于精度要求不高的场合。

图5-39 双螺母垫片调隙结构

2）双螺母螺纹调隙式（见图5-40）。利用滚珠丝杠副上的圆螺母6调整螺母7的相对轴向位置，通过预紧达到消隙的目的；并用另一圆螺母6锁紧以防松。该结构简单紧凑，调整方便，滚道磨损时可随时调整；但调整精度较差，预紧力大小不能准确控制且易于松动。该方式多用于高精度的传动场合。

3）双螺母齿差调隙式（见图5-41）。螺母1、2的凸缘上各制有一个齿数为z₁、z₂的圆柱外齿轮且|z₁-z₂|=1，分别与紧固在套筒两端的内齿圈3和4（z₃=z₁、z₄=z₂）相啮合，并用预紧螺钉和销钉将其固定在螺母座的两端。调整时，先取下内齿圈3和4，根据间隙的大小让螺母1、2相对于套筒向相同方向转动一个或多个齿，然后再插入内齿圈3、4，则螺母1、2产生相对轴向位移，位移量为（P_n为滚珠丝杠的导程且P_n=Kt，其中，K为螺纹线数，t为螺距），从而实现间隙调整和预紧。该结构可精确微调预紧量——轴向位移量s，预紧可靠不松动，滚道磨损时调整方便；但结构复杂，尺寸较大。

图5-40 双螺母螺纹调隙结构

1、7—螺母 2—反向器 3—钢球 4—丝杠 5—垫圈 6—圆螺母（2个）

图5-41 双螺母齿差调隙结构

1—左螺母 2—右螺母 3—左内齿圈 4—右内齿圈

3.滚珠丝杠副的支承

数控机床的进给系统要获得较高的传动刚度，除提高滚珠丝杠副自身刚度外，滚珠丝杠副的正确安装及支承结构的刚度也是不可忽视的重要因素。滚珠丝杠副主要承受轴向载荷，其径向载荷主要是卧式丝杠的自重。为提高其轴向刚度，多采用推力轴承支座，并辅以正确的支承结构。滚珠丝杠副常用的支承结构主要有四种：固定+自由支承，固定+浮动支承，支承+支承，固定+固定。

（1）固定+自由支承结构（见图5-42）丝杠一端固定，采用推力轴承以同时承受轴向力和径向力；另一端呈自由状态。该结构简单，轴向刚度低，承载能力小，尤其是丝杠自由端的综合刚度最差。它适用于低转速、中等精度的短轴向丝杠及升降台式数控铣床的垂直坐标轴，还常用于数控机床的调整环节。

（2）固定+浮动支承结构（见图5-43）丝杠一端固定，采用推力轴承，以同时承受轴向力和径向力；另一端为深沟球轴承的浮动支承，以承受径向力，并作微量的轴向浮动来减少或避免因丝杠自重而出现的弯曲，并且热变形时可自由地向一端伸长。该结构较复杂，需保证螺母与两支承同轴。它适用于中等转速、高精度的较长丝杠或卧式丝杠中。

图5-42 固定+自由支承式的滚珠丝杠支承结构

1—伺服电动机 2—弹性联轴器 3—轴承 4—丝杠 5—丝杠螺母

图5-43 固定+浮动支承式的滚珠丝杠支承结构

1—伺服电动机 2—弹性联轴器 3—轴承 4—丝杠 5—丝杠螺母

（3）支承+支承结构（见图5-44）滚珠丝杠两端各安装一列推力球轴承并施加预紧拉力，也可一端为一列推力轴承、另一端为双列推力轴承。这种结构有助于提高刚度，丝杠不因温升而伸长，可以保持既有的精度。它适用于中等转速、中等精度的滚珠丝杠中。

（4）固定+固定支承结构（见图5-45）丝杠两端均固定，两端安装推力轴承和深沟球轴承，以同时承受轴向力。这种结构可将丝杠的热变形转化为推力轴承的预紧力，丝杠轴向刚度约为一端固定形式的4倍，但结构工艺都较复杂。它适用于高转速、高精度的长丝杠及对刚度和位移精度要求较高的场合。

图5-44 支承+支承式的滚珠丝杠支承结构

图5-45 固定+固定支承式的滚珠丝杠支承结构

1—伺服电动机 2—弹性联轴器 3—轴承 4—丝杠 5—丝杠螺母

为了使进给系统具有更高的传动刚度，除使用合理的支承结构外，还需选用合适的轴承，如重载、高刚度场合下，可选用滚针与推力圆柱滚子组合轴承来支承滚珠丝杠副。对于中小型的数控机床，可广泛采用能承受较大轴向力的60°角接触球轴承（见图5-46）。它与一般的角接触球轴承相比，接触角增大到60°，从而增加了滚珠的数目并减小了滚珠的直径，同时采用特殊设计的尼龙成形保持架；使用时用螺母、隔套和端盖将内、外环压紧，以获得合适的预紧力，预紧力的大小可借助操作监视画面下伺服轴的负载率决定，正常情况下空载负载率为不超过40%（见图5-47，FANUC18/18i/0i/30i系统CNC参数#3111.5/OPM=1则屏幕显示操作监视画面→按面板上[POS]功能键→最右侧扩展[▶]软键出现“监控”软键条→按[监控]软键即可进入操作监视画面），所以其轴向刚度比一般轴承高2倍以上，启动力矩小，使用也极为方便。60°角接触球轴承可背靠背或面对面（最常用）组合使用，以承受双向推力；也可同向布置仅承受一个方向的推力，以增强其承载能力。

图5-46 滚珠丝杠副用60°角接触球轴承

图5-47 滚珠丝杠副支承轴承的预紧及载荷监控

4.滚珠丝杠副的主要参数及精度等级

（1）滚珠丝杠副的7个基本参数（见图5-48）

图5-48 滚珠丝杠副的基本参数

1）公称直径或名义直径d₀：是滚珠与螺纹滚道在理论接触角β=45°时包络滚珠球心的圆柱直径，它是滚珠丝杠副的特征尺寸。d₀越大，滚珠丝杠副的承载能力和刚度就越大。数控机床进给部分常用的滚珠丝杠副公称直径为d₀=ϕ30～ϕ80mm，且d₀的推荐值≥丝杠工作长度的。

2）公称导程P_n：丝杠相对于螺母旋转任意弧度时，螺母上基准点的轴向位移量即为公称导程P_n。根据进给传动精度要求确定P_n，P_n过小，会导致滚珠直径变小，滚珠丝杠副的承载能力也随之减小。

3）基本导程L₀：丝杠相对螺母旋转360°时螺母上基准点的轴向位移s即为L₀。

4）接触角β：在螺纹滚道法向剖面内，滚珠球心与滚道接触点的连线和螺纹轴线的垂直线间的夹角即为接触角β。理想状态下的接触角为β=45°。

5）滚珠的工作圈数I：试验结果表明，每一个循环回路中各圈滚珠所承受的轴向负载不均匀，第1圈滚珠承受总负载的50%左右，第2圈承受30%左右，第3圈承受20%左右。因此，滚珠丝杠副中每一个循环回路的滚珠工作圈数I=2.5～3.5圈，I＞3.5无实际意义。

6）滚珠总数N≤150：滚珠总数N＞150时，会因流通不畅而堵塞；但N太小，将使每个滚珠的负载加大，导致过大的弹性变形。

7）其他参数：除上述参数外，滚珠丝杠副还有丝杠螺纹大径d、小径d₁，螺纹全长L，螺母螺纹大径D、小径D₁，滚道圆弧半径R等参数。

（2）滚珠丝杠副的精度等级滚珠丝杠副的精度标准分为普通级P、标准级B、精密级J和超精密级C四个级别（见表5-4）。

表5-4 滚珠丝杠副的精度等级及应用范围

（3）滚珠丝杠副的标注目前，滚珠丝杠副的标注尚未统一，一般采用汉语拼音字母、数字和汉字相结合进行标注，下面介绍3种标注方法。

1）第1种标注方法。如外循环垫片调隙式双螺母滚珠丝杠副的名义直径d₀=30mm，螺距P=5mm，每1个螺母中滚珠的工作圈数I=3.5圈、列数n=1，丝杠副精度等级为B级精度，螺纹旋向为左旋，丝杠螺纹部分长L=800mm，丝杠总长为L₀=1000mm，对其标注为

2）第2种标注方法：

3）第3种标注方法：

5.滚珠丝杠副的润滑与防护

（1）滚珠丝杠副的润滑为提高滚珠丝杠副的耐磨性和传动效率，数控机床应采用全损耗型润滑油和锂基润滑脂对所使用的滚珠丝杠副定时集中润滑。润滑油由集中润滑泵站定时定量供油，然后由分配器分配至滚珠丝杠副的丝杠螺母润滑孔（见图5-49）；锂基润滑脂一般是在滚珠丝杠副安装时注入螺纹滚道内。

图5-49 TMV1600A立式加工中心的润滑系统

（2）滚珠丝杠副的防护数控机床对滚珠丝杠副进行有效润滑的同时，还需对滚珠丝杠副进行必要的防护，以避免铁屑、灰尘和棉纱等杂物落在滚珠丝杠副上，加速其磨损。通常采用防尘密封圈或防护套对滚珠丝杠副进行密封，密封材料选用耐腐蚀和耐油的聚四氟乙烯或尼龙等。

1）隐蔽位置时采用防尘密封圈防护（见图5-50）。

①接触式——将毛毡内孔做成螺纹形状，使之紧密包住丝杠，并装入滚珠螺母或套筒的两端。因密封圈直接与丝杠紧密接触，该方式防尘效果较好，但接触压力使摩擦力矩变大。

②非接触式——为避免产生摩擦阻力矩，常采用聚氯乙烯等塑料制成的非接触式迷宫密封圈。其内孔与丝杠螺纹轨道的形状相反，并有一定的间隙，但防尘效果相对较差。

图5-50 滚珠丝杠副的接触式密封

2）防护套：对暴露在外面的丝杠，一般采用伸缩套筒、锥形套筒或折叠式防护罩、人造革等制成防护套，以防止铁屑等粘附在丝杠副的表面。这些防护套一端连接在丝杠螺母的端面，另一端固定在滚珠丝杠副的支承座上。

6.滚珠丝杠副常见故障与排除

现代数控机床的进给部分普遍采用伺服电动机与滚珠丝杠副的直连结构（见图5-51），将电动机的旋转运动变为工作台的直线运动；其中滚珠丝杠副是定位的关键部件，其传动精度直接影响着产品的加工质量。实际使用过程中，滚珠丝杠副故障大部分是由于运动质量下降、反向间隙过大、机械爬行、润滑状况不良和支承轴承损坏等原因造成的，其常见故障及处理方法见表5-5。

图5-51 伺服电动机与滚珠丝杠副的直连结构

1—伺服电动机 2—电动机轴 3—轴套 4—锥环 5—联轴器 6—轴套 7—滚珠丝杠副

表5-5 滚珠丝杠副的常见故障及处理方法

（续）

（1）实例分析因机械负载过大阻止伺服电动机正常运转，致使LC34×3000卧式数控车床（FANUC0iTB系统）发生411#报警而无法继续加工工件。

1）伺服X轴执行插补指令时，指令值随时分配脉冲，反馈值随时读入脉冲，误差计数器随时计算实际误差值。当指令值和反馈值中的任何一个不能正常工作时，误差计数器的数值变大，随即出现“411#X-AXIS EXCESS ERROR”报警（即X轴移动中的位置偏差量超出参数#1828的设定值）。一般情况下，会根据报警提示修改CNC参数#1828的设定值，但修改参数#1828后机床随即出现伺服放大器“414#X-AXIS DETECT ERROR”报警，故不能通过此法解决问题。

2）一般在数控机床的半闭环控制系统（见图5-52）中，反馈环节的不良如编码器损坏或反馈电缆断线、破皮等，致使反馈信息不能准确传递到CNC系统中，将出现411#报警；另外指令脉冲虽发出，但在执行过程中出了问题，也会出现411#报警。导致报警的问题可能是伺服放大器故障（如驱动晶体管击穿、驱动电路故障、动力电缆断线或虚接等）、伺服电动机损坏（如电动机进油或进水、电动机匝间短路等）或机械过载（如导轨严重缺油、导轨损伤，滚珠丝杠副损坏、滚珠丝杠副两端支承轴承不良，联轴器松动或损坏等阻止了伺服电动机的正常转动）。

图5-52 数控机床的半闭环控制系统

①如反馈环节不良造成该机床出现411#报警，是由于机床X伺服轴反馈环节的编码器与α30/3000i型伺服电动机（电动机代码203，见图5-53）脱开，导致误差计数器不工作。重新固定编码器后，试机报警解除，机床正常工作。

②如X轴滚珠丝杠副端头的M35×1.5紧固螺母松开（见图5-54），形成1mm左右的移动间隙而造成机床出现411#报警。紧固M35×1.5螺母后，试机报警解除，机床正常工作。

图5-53 LC34×3000卧式数控车床的伺服电动机

图5-54 丝杠副的紧固螺母（M35×1.5）

③如X轴滚珠丝杠副的润滑严重缺失和铁屑漏进导轨槽内，使滚珠丝杠副锈死而造成机床出现411#报警。考虑从机床制造厂（中国台湾）购买滚珠丝杠副费用较高，13000元/根且周期较长，遂更换由南京工艺装备制造有限公司定制的滚珠丝杠副（材质GCr15、规格FFZD5010T-5-P3/1442×1143，见图5-55）并恢复X轴的润滑功能和机床防护罩。试机报警解除，机床正常工作。

图5-55 LC34×3000卧式数控车床的X轴滚珠丝杠副（测绘）

（2）实例分析因滚珠丝杠副状态不良（如滚珠麻点、滚道起皮或蚀坑等）导致SIM-MONS480-2轴成形数控磨床（FANUC 18T系统，见图5-56）所磨削的RE2B型车轴轴颈、防尘板座或两圆弧根部表面出现环形“皱纹”，手感呈凸台状。

图5-56 SIMMONS480-2轴成形数控磨床

1—机床Z轴导轨 2—修整机构的安装基座 3—片状金刚修整笔 4—国产整体式砂轮 5—RE2B型车轴 6—工件表面的环形皱纹

1）此情况为机床X轴存在较大的轴向间隙，致使砂轮4未修整好（修整后的砂轮表面存在不均匀的凸台），最终直接反映到工件5的加工表面上。产生轴向间隙的可能原因有X轴伺服电动机联轴器松动、预紧滚珠丝杠副的备母松脱、滚珠丝杠副状态不良（如滚珠麻点、滚道起皮或蚀坑等）等。经检查为滚珠丝杠副状态不良，丝杠滚道局部起皮有轻微蚀坑且滚珠存在麻点。

2）该磨床为美国进口设备，相应尺寸为英制，从美国重新进口一根滚珠丝杠副，不但价格昂贵（136800元/根）且供货周期达半年之久，生产进度也不容许这样做。因此，使用单位在保证机床精度和滚珠丝杠螺距的前提下，对其测绘并委托南京工艺装备制造有限公司制作了一根价格仅为5200元的国产化滚珠丝杠副（材质GCr15、规格FFZ6310T-5-P3/1024×780.2，见图5-57）用于X伺服轴上。运行一段时间证明该设备状态良好，产品质量相当稳定。

（3）实例分析因滚珠丝杠副螺母的反向器有铁屑使滚珠卡死，导致HS630/800立式加工中心（FANUC18iMB系统）的X轴位移时工作台显著抖动，但数控系统无报警。

1）因故障明显且系统无报警，排除系统软件与硬件控制电路的故障。采用交换法判断X轴的故障部位，经检查故障应在X轴伺服电动机与丝杠副传动链一侧。

图5-57 SIMMONS480-2轴成形数控磨床的X轴国产化滚珠丝杠副

2）拆卸伺服电动机与滚珠丝杠副间的弹性联轴器，电动机单独通电运转无振动，将故障部位缩小至机械部分。

3）脱开弹性联轴器，用扳手转动滚珠丝杠副进行手感检查，丝杠全程内均抖动。拆下滚珠丝杠副检查，发现滚珠丝杠螺母在丝杠副上转动不畅，时有“卡死”现象，导致机械转动时抖动。

4）拆卸滚珠丝杠副螺母，发现反向器存在脏污和小铁屑，使钢球滚动不畅，时有“卡死”现象。用煤油认真清洗丝杠副螺母并更换损坏的滚珠（见图5-58）。

图5-58 丝杠副螺母内滚珠的更换

5）重新装配并消除丝杠副的轴向窜动误差（见图5-59）。找一粒滚珠置于滚珠丝杠的端部中心，用指示表的表头顶住滚珠；将机床操作面板运行模式开关置于JOG手轮方式，按[+X]和[-X]方向的进给键，观察指示表的偏差值；该偏差值为丝杠副固定轴承的间隙，即为丝杠副的轴向窜动误差。若丝杠副的轴向间隙大，可再松开丝杠副端部的锁紧螺母，预紧圆螺母，然后紧固锁紧螺母。

6）为使机床X轴的进给传动处于最佳状态，以进行高精度的定位控制，还需通过CNC参数对机床切削进给方式和快速进给方式下滚珠丝杠副的反向间隙进行补偿（见图5-60）。

图5-59 丝杠副端部固定轴承间隙的测量与调整

图5-60 X轴滚珠丝杠副反向间隙的测量与补偿

①进给间隙补偿量的测定。机床返回参考点→用切削进给速度（如G91 G01 X100.F150）使X轴移动至测量点→安装指示表并将其表针调至0刻度位置→用切削进给速度使机床沿相同方向再移动100mm→用相同的切削进给速度从当前点返回到测量点→读取指示表的刻度值→分别测量X轴中间及另一端的间隙值并取3次测量的平均值→该值即为切削进给间隙的补偿量A。

②快速进给间隙补偿量的测定。机床返回参考点→以快速进给速度（如G91 G00 X100.）移动至测量点→安装指示表并将其表针调至0刻度位置→用快速进给速度使机床沿相同方向再移动100mm→用相同的快速进给速度从当前点返回到测量点→读取指示表的刻度值→分别测量X轴中间及另一端的间隙值并取3次测量的平均值→该值即为快速进给间隙的补偿量B。

③FANUC 18/18i/0i/30i系统反向间隙补偿量控制功能的CNC参数设定。运行模式开关置于MDI方式→按面板[OFFSET/SETTING]功能键→[SETTING]设定软键→设定参数写入PA-RAMETER WRITE=1→按[SYSTEM]功能键→[PARAM]参数软键→修改CNC参数#1800.4/RBK=1，使系统对切削进给和快速进给的反向间隙补偿量分别进行控制→返回[SETTING]设定界面将参数写入PARAMETER WRITE=0。

④FANUC 18/18i/0i/30i系统反向间隙补偿量的CNC参数设定。对上面测得的间隙补偿量A和B，按机床的检测单位折算成具体数值，将折算后的数值分别设定在CNC参数#1851（切削进给方式的反向间隙补偿量）和#1852（快速进给方式的反向间隙补偿量）中，补偿量符号与移动方向相同。