浅谈数控机床丝杠传动间隙调整教学

孙玮

摘 要：职业学校教育的发展目标是培养理论联系实践、动手能力强的复合型高素质技术人才。因此，必须重视对学生知识拓展应用能力的培养。本文从设备设施和教学场景的准备、课题理论分析思考两方面入手，探讨了如何更有效地开展数控机床丝杠传动间隙调整教学。

关键词：加工精度 影响因素 调整 检验

在数控加工专业课教学中，经常出现因机床传动误差而造成的零件尺寸不合格的现象，这时就要对机床进行必要的调整。在数控机床加工过程中，其运行精度决定着零件加工后的尺寸精度，因此在学生实习零件加工前，首先要保证机床的运行精度和可靠性。数控机床的轴向间隙是容易产生尺寸误差的主要因素，轴向间隙主要是指进给传动滚珠丝杠螺母副间隙和固定或支撑轴承间隙，所以机床传动间隙的调整和补偿工作尤为重要和必要。

一、设备设施和教学场景的准备

在教学前，教师根据教学内容与要求，选用有代表性的经济性数车为教具，有意识地向学生提出一些问题，比如在加工前测量，根据需要在程序中插入刀补，执行完一次进给后出现尺寸误差的原因是什么。引导学生对编辑的加工程序进行分析，除了加工程序编写不合理、刀具、切削热因素以外，还有什么原因导致加工误差。以此激发学生的兴趣与好奇心。在教学过程中，通过问与答调动学生，让学生用自己的知识、思维去思考问题；在互动中使学生有兴趣学习新知识，在互动中培养学生提出问题的能力。这涉及专业课教学中的各个层次，如怎样提出问题——首先由老师提问，并引导学生进行解答，把课题内容引入机床本体的刚性和间隙调整方面。

二、课题理论分析与思考

在实践课的实践教学环节中，通过老师讲、示范操作，学生听、看、练的不同方式，增进学生对实践课的理解和掌握。

在实践课教学中，老师应注重实践教学环节的计划与内容，有意识地提出合适的问题吸引学生的注意力。比如，滚珠丝杠传动副是机床进给系统的主要部件，传动副间的间隙大小决定着加工过程刀具是否在合理轨迹内运行，如出现误差就需要制订一套解决的方案，丝杠间隙的调整就是其中一种解决策略。为了保证进给传动机构的精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙。教师用简单的语言使学生适应这种学习方式，指出问题的思路，引导学生思考。

课题1 双螺母垫片式调整（图1）

双螺母垫片式消除方法是调整垫片的厚度，使左、右两个螺母产生相对轴向位移，即可消除间隙，并产生预紧力。用这种方法预紧时，预紧力应为最大轴向负载的1/3。此种形式结构简单可靠，刚度较好，使用时装卸方便。学生在课堂上提出问题，通过查找资料的方法，自己解答，把理论和实际联系起来，通过反复练习，从被动学习提升到主动学习的层次，既能够培养学生思考问题的能力，又能够达到培养学生观察、分析能力直至最终会操作的目的。

课题2 双螺母螺纹式调整（图2）

利用一个螺母上的外螺纹，通过圆螺母调整两个螺母的相对轴向位置实现预紧，调整好后用另一个圆螺母缩紧。这种结构调整方便，且在使用过程中可以随时调整，但预紧力大小不能准确控制。在课程教学中，教师应当以传授知识为基础， 侧重理论与动手能力的培养。在讲调整过程的同时，教师还要力争让学生发挥主导作用，调动学生“看”“练”的主动性和积极性。老师用简练、直接的方法，引导学生通过自己的课堂实践，参与到各个实践环节中，从而加深学生对实践课基本原理的理解和记忆，锻炼学生分析与动手实践的能力。

课题3 调整后的检验

进给间隙补偿量的测定，利用千分表校准轴的轴向间隙，把千分表固定到机床的导轨面上，千分表的表头轴向对准滑动导轨轴向面，并把指针调零，用进给切削速度沿相同方向移动100mm，再用相同的速度从当前位置返回到测量点。通过三次反复测量，读取千分表的刻度值，三次的平均值为补偿值。

在实践教学中，老师应注意创造开放性的问题情境，引导学生进行思考并反复练习，通过尝试、讨论、合作的学习方法，使学生能够从不同的角度思考、分析问题。让学生展开多角度的思维活动，从而培养学生思维的灵活性和操作的准确率。通过检测和诊断手段，找出具体的影响因素，采取有效的方法消除系统误差。

三、小结

通过教学过程的设计和课前的准备，充分发挥教师的特点，以培养学生解决问题的能力为主线，通过示范与自主练习结合的方式，进行一体化授课，学生通过反复看图、拆装，增进操作过程的熟练性，帮助学生拓展知识，以促进操作技能的全面提高。

参考文献：

[1]王爱玲.数控机床结构及应用[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]劳动和社会保障部教材办公室.数控机床操作工：高级[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2004.

（作者单位：青岛市技师学院）a