摘 要： 滾珠絲杆（gǎn）的安（ān）裝精度直接影（yǐng）響零（líng）件的加工精度，在安（ān）裝絲杆時必（bì）須保證其安裝精度滿足相應的要求，絲杆安裝時的精度測量是（shì）機床裝配工藝上（shàng）尤為重要的（de）一道工序。針（zhēn）對數控車床滾珠絲杆安裝時打表檢測困難、精度低的情況，設計（jì）一種結構簡單、使（shǐ）用方便、測量快速（sù）準確的測量裝置，能同時測量滾（gǔn）珠絲杆相對於床身基準麵水平方向和垂直方向的精度。

     關鍵詞 ：數控車床；滾珠絲杆；安裝精（jīng）度；測量裝置

  

     1 、引言

  

    滾珠絲杆是數控車床進給（gěi）傳動係統中最常用的傳動元件，其作用是將伺服電機的旋轉運動轉換成運動（dòng）執行件（刀架或拖板）的直（zhí）線移動。滾珠絲杆的安裝精度直接影響零件的加工精度，在安裝絲杆時必須保證其安裝精度滿足相（xiàng）應的（de）要求，絲杆安裝時的精度測量是機床裝配工藝上尤為重要的一道工序。因此，研（yán）究（jiū）設計一種快速、準確的數控車床滾珠絲杆安裝測量裝置（zhì）是非常必要的。本文通過對數控（kòng）車床縱向絲（sī）杆安裝（zhuāng）的結構特點及檢測要（yào）求進行分析，設計了一種手動便攜式的精度測量裝置，可以同時滿足（zú）數控車床縱向滾珠絲杆在水平向和垂直向直線度的測量要求，降低了勞動強度，提高（gāo）了測量精度和效率。

 

     2 、數控車床絲杆安裝結構分析（xī）

  

     數（shù）控車床滾珠絲杆安裝結構如圖1所示（shì），滾珠絲（sī）杆3由前軸承座11和後軸承座2固（gù）定（dìng）安裝在床身1上，滾珠絲杆螺母安裝在絲杆螺（luó）母（mǔ）座4上，絲杆螺母座4固定在溜板箱5上，溜板箱5用螺紋連接固定在大（dà）拖板 6 上，當滾動（dòng）絲杆 3 轉動時就帶動大拖板 6在床身1的V型導（dǎo）軌（俗稱大山）9和矩形導軌11上做直（zhí）線運動，實現（xiàn）數控車床的縱向進給傳動。由此可知，絲杆前後軸（zhóu）承座安（ān）裝在床身上後，必須使滾珠絲杆的中心軸線與（yǔ）床身導軌麵在垂直方向（xiàng）上和水平方向上都保持一定的平行度，即滾珠絲（sī）杆在這兩（liǎng）個方向上（shàng）的直線度，這就是滾珠絲杆的安裝精度。在裝（zhuāng）配過程中，裝配（pèi）者必須測量滾珠絲杆的安裝精度，使其在數控車床要求的精度範圍內（nèi），才能將前後軸承座正確的固定在床（chuáng）身上實（shí）現滾珠絲杆的安裝。

為了測量滾（gǔn）珠（zhū）絲（sī）杆（gǎn）垂直方向（xiàng）和水平（píng）方向上的直（zhí）線度，可以

     通過在這兩個平麵上用百分表進行打表檢測，由於滾珠絲杆表麵有螺紋凹槽，當將百分表放（fàng）在滾珠絲杆（gǎn）表麵時（shí），滾珠絲杆（gǎn）轉動一定角度後滾珠絲（sī）杆螺（luó）牙間的凹槽轉動到百分表觸頭位置時，百分表觸頭即碰不到滾珠絲杆的螺牙，百分表的讀數也就（jiù）無效了，除非工作人員能夠非常（cháng）快速地完成測量，另外由於滾珠絲杆（gǎn）的長度較長，在測量時至少需要測量兩端和中間三個位（wèi）置，采用上述方法測量精度低，要在（zài）滾珠絲杆（gǎn）轉動過程中用百分表測量滾珠絲杆在水平向和垂直向的直線度非常困難。為了讓百分（fèn）表觸頭在絲杆轉動時能一直接觸到被測表麵，在滾珠絲杆（gǎn）和百分表之間設計一（yī）個測量架，當移動測量架時百分表可以（yǐ）同時測量（liàng）兩個方向的直線度。

  

 

  

     3、 絲杆安裝精度（dù）測（cè）量裝置結構設計

  

     3.1 定位方案設計（jì）

  

     根據數控車床（chuáng）滾珠絲杆的安裝結構和（hé）特點可知，滾珠絲杆的安（ān）裝基準應該和大拖板的安裝基準一致，即以床身上 V 型導軌和矩型導軌為定位（wèi）基準安裝（zhuāng）。檢測時模擬大拖（tuō）板的運（yùn）動使測

量裝置在導軌上滑動，同時觀察（chá）百分（fèn）表的讀數，測出水平方向和垂直方向的直線度。

  

     3.2 測量裝置結構設計

  

     如圖2所示，該測量（liàng）裝置由百分表（biǎo）⑥5、百分表⑥7和（hé）測（cè）量架三部（bù）分組成，百分表⑥5 測量滾（gǔn）珠絲（sī）杆 9 水平方向的精度，百分表⑥7測量滾（gǔn）珠絲杆9垂直（zhí）方向的精度，測量架由定位部分支板（bǎn）

2 和測量部分側支板 4 組（zǔ）成。支板 2 的（de）下平麵裝有定位棒 3 和滑塊 1 分別與（yǔ）床身 19 的 V 型導軌麵和矩（jǔ）形導軌麵配合實現定位，並且可（kě）在（zài）機床導軌上滑動。支板2的一端與（yǔ）側支（zhī）板4垂直連接，側支板 4 上裝有垂直測（cè）量轉接（jiē）裝置 8 和水平測量轉接裝置（zhì） 6，百分表⑥5 與垂直測量轉接裝置 8 連（lián）接，百分表⑥7 與水平測量轉接裝置6連接。

 

 

  

 

 

  

      如圖3所示，垂直（zhí）向測量（liàng）轉接裝置包括（kuò）百分表安裝架⑥7、L形杠杆13、定位軸6、彈簧⑥14。側支板4設置有通槽（cáo）⑥，通（tōng）槽⑥與滾珠絲杆 12 的軸（zhóu）線相（xiàng）互垂直。L 形杠杆 13 包（bāo）括主體、水平臂、垂直臂，主體通過圓柱銷 18 定位在側支板 4 的通槽⑥中，並且可在（zài）通槽⑥中繞圓柱銷18自由擺動，水平臂（bì）向床身19一側延伸至滾珠絲杆12上側邊緣，垂直臂在通槽⑥中向上延伸。百分表（biǎo）的安裝（zhuāng）架⑥7連接在通槽⑥的外側邊緣，百分表安裝架⑥7設有定（dìng）位孔，定位軸 6 設置在定位孔中（zhōng），且（qiě）內側延伸至通槽⑥中，彈簧⑥14 套在定位軸 6 外，且彈簧⑥14 兩端分別與（yǔ）定位軸（zhóu） 6 的內側突台及 L 形杠杆 13 的垂直（zhí）臂相抵，百分表⑥5 安裝在百分（fèn）表安裝架⑥7 上，且測量觸頭延伸（shēn）至通槽（cáo）⑥中（zhōng）與 L 形杠杆 13 的垂直臂相接觸。

  

     如圖3所示，水平向測（cè）量轉接裝置包括百分表安裝架（jià）⑥9、套筒 10、滑動階梯軸 11、彈（dàn）簧⑥16。側支板 4 設置通槽⑥，套筒 10設置在通槽⑥中，滑動階梯軸 11 設置在套筒 10 中，滑動階（jiē）梯軸11 內側向床身 19 垂直延伸至滾珠絲杆 12 側緣，彈簧⑥16 套在（zài）滑動階梯軸11外，彈簧（huáng）⑥16兩端與套筒10內壁（bì）及滑動階梯軸11的台階麵相抵。百分表安裝架⑥9 與側支板 4 連接，百分表⑥8 安裝在百分表安裝架⑥9 上，且（qiě）量觸頭（tóu）延伸至滑動階梯軸（zhóu） 11 端麵與外側端麵（miàn）相接觸。

     3.3 測量裝置工作原理

  

     圖 3 所示（shì），測量時（shí），將兩條定位棒 3 定位放置在床身 19 的 V型導軌麵（miàn）上，滑塊 1 放置在床身（shēn） 19 矩形導（dǎo）軌（guǐ）麵上。測量部分由側支板4完成，支板2與側支（zhī）板4用腰形孔相聯（lián）接，便於調整。垂直向（xiàng）測量轉接裝置的L形杠杆13的（de）水平臂延伸至（zhì）Z向滾（gǔn）珠（zhū）絲杆12 上側邊緣，用於測量滾珠絲杆 12 的垂直方向跳動精度，跳動精度數值由百分表⑥5讀出（chū）；水平向測量轉接裝置的滑動階梯軸11 內側延伸至 Z 向（xiàng）滾（gǔn）珠絲杆 12 外側邊緣，測量抵壓塊（kuài） 17 與 Z 向滾珠絲杆（gǎn）12相接觸，水平方向跳動精度數值由百分（fèn）表⑥8讀出，測量滾珠絲杆12水平（píng）和垂直方向的直線度時，隻需在床身19上來回（huí）移動測量架，就可以由（yóu）兩塊百分表同時讀出滾珠絲杆12任意（yì）點的水平和垂直方向（xiàng）的跳動精（jīng）度值及（jí）直線度的精度值。

     4、 結論

  

     本設計主要為了解決數控車床縱向滾珠（zhū）絲杆能快速調試、準確安裝，而研究設計了一種結（jié）構簡單、使用方便、測量精度高的測量裝置（zhì），能同時測量滾珠絲杆相對於床（chuáng）身基準麵水平方向和垂（chuí）直方向的精（jīng）度。滿足（zú）了機床裝配的工藝要求，提高了生產率和經（jīng）濟效益，具有很高（gāo）的使用價值，值得推廣。