數控車床滾珠絲杆安（ān）裝精度測量裝置設計（jì）-齒輪加工機（jī）床網-數控（kòng）機床市場網

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數控車床滾珠絲杆安裝精度測量裝置（zhì）設（shè）計

2020-6-8 來源：-- 作者：-

【摘要】 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（zhuāng）精度滿足（zú）相應的要求，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（xù）。針對數控車床滾珠絲杆安（ān）裝時打表檢測（cè）困（kùn）難、精度低的情況，設計一種結（jié）構簡單、使（shǐ）用方便、測量快速準確的測量裝置，能（néng）同時測量滾珠絲杆相對於床（chuáng）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（ān）裝精度；測量裝置

1 引言

滾珠絲杆是數控車床（chuáng）進給傳動係統中（zhōng）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執行件（刀架或拖板）的直線移動。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（zú）相應的要（yào）求，絲杆安裝時的精度測量是（shì）機床裝配工藝上尤為重（chóng）要的一道工序。因此，研究設計一種快速、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（tōng）過對數控車床縱向絲杆安裝的結構特點（diǎn）及檢測要求進行分析，設計了一種手動便攜式的精度（dù）測（cè）量裝置，可以同時滿（mǎn）足數控車床縱向滾珠絲杆（gǎn）在水平向和垂直向直線度的測量要求，降低了勞動強度，提高了測量精度和效率。

2 數控（kòng）車床絲杆安裝結構分（fèn）析

數（shù）控車床滾珠絲杆安（ān）裝結構如圖1所示，滾珠絲杆（gǎn）3由前軸承（chéng）座11和（hé）後軸承座（zuò）2固定（dìng）安裝在床身1上，滾珠（zhū）絲杆螺母安裝在絲杆螺母座4上，絲杆螺母座4固（gù）定在溜板箱5上，溜板箱5用螺（luó）紋連接固定（dìng）在大拖板 6 上，當滾動（dòng）絲杆 3 轉（zhuǎn）動時就帶動大拖板 6在床身1的V型導軌（俗稱（chēng）大山）9和（hé）矩形導軌11上做（zuò）直線運（yùn）動（dòng），實現數控車床的縱向進給傳動。由（yóu）此可知（zhī），絲杆前後軸承座安（ān）裝在床身上（shàng）後，必須使滾珠絲杆的中心軸線與床身導軌麵在垂直方（fāng）向上和（hé）水平方向上都保持一定的平行度，即滾珠（zhū）絲杆在這（zhè）兩個方向（xiàng）上的直線度，這就是滾珠絲杆的安裝精度。在裝配過程中，裝配者必須測（cè）量滾珠絲杆的安裝精（jīng）度，使其在數控車床要（yào）求的精（jīng）度範圍內，才能將前後軸承座正確的固定（dìng）在床身上實現滾珠絲杆的安裝。

為了（le）測量滾珠絲杆垂直方向和水平方（fāng）向上的直（zhí）線度，可（kě）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（wén）凹槽，當將百分表放在滾珠絲杆（gǎn）表麵時，滾珠絲杆轉動一定角度後（hòu）滾珠絲杆螺牙間的凹（āo）槽轉動（dòng）到百分表觸頭位置時，百分表（biǎo）觸（chù）頭即碰不到滾珠絲杆的螺牙，百分表的（de）讀數也就（jiù）無效（xiào）了（le），除非工作人（rén）員能夠非常快速地（dì）完成測量，另外由於（yú）滾珠絲杆的（de）長（zhǎng）度（dù）較長，在測量時至少需要測量兩端和中間三個位置，采用（yòng）上述方法測量精度低，要在滾珠絲（sī）杆轉動過（guò）程中用百分表測量滾珠絲杆（gǎn）在水平向和垂直向的直線度非常困難。為（wéi）了讓百分表觸頭（tóu）在絲杆轉動時能一直接觸到被測表（biǎo）麵，在滾珠絲杆和百分表之間設計一個測量架，當移動測量架時百分表可以同時測量兩個方向的直（zhí）線度（dù）。

圖1 數控車床滾珠絲杆裝配結構圖（tú）

3 絲（sī）杆安裝精度測量裝置結構設計

3.1 定位方（fāng）案設計

根據數控車床滾珠絲杆的安裝結構和特點可知，滾（gǔn）珠絲杆的安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基準安裝（zhuāng）。檢測時模（mó）擬（nǐ）大拖板的運動使測量裝置在導軌上滑（huá）動，同時（shí）觀察百分表的讀數，測出水（shuǐ）平方向和垂（chuí）直（zhí）方向的直線度。

3.2 測量（liàng）裝（zhuāng）置結構設計

如（rú）圖2所示，該（gāi）測量裝置由百分表⑥5、百分（fèn）表⑥7和測量架三部分組成，百分表⑥5 測量滾珠絲杆 9 水平方向的精（jīng）度，百分表（biǎo）⑥7測量滾珠絲杆9垂直方向的精度，測量（liàng）架由定位部分支板2 和測量（liàng）部分側支板 4 組成（chéng）。支板 2 的下平麵裝有（yǒu）定位棒 3 和（hé）滑塊（kuài） 1 分（fèn）別與床身 19 的 V 型導軌麵和矩形導軌麵配（pèi）合實現定位，並且可在機床導軌（guǐ）上滑動。支板2的一端與側支板（bǎn）4垂直連接，側支板 4 上裝（zhuāng）有垂直測（cè）量轉接裝置 8 和水（shuǐ）平測量（liàng）轉接裝置 6，百分表⑥5 與垂直測量轉接裝置 8 連接（jiē），百分（fèn）表⑥7 與水平測量轉接裝置6連接（jiē）。

圖2 數控車床滾珠絲杆安裝精度測量裝（zhuāng）置結構示意圖

圖3 數控車床滾珠絲杆安裝精度測量裝置裝配圖

如圖3所示，垂直向測量轉接裝置包括百分（fèn）表安裝架⑥7、L形杠杆13、定位軸6、彈簧⑥14。側支板4設（shè）置有通槽⑥，通槽⑥與滾珠絲杆 12 的軸線相互垂直。L 形杠杆 13 包括主體、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，並且可在通（tōng）槽⑥中繞圓柱銷18自由擺動，水平臂向床身19一側延伸至（zhì）滾珠絲杆12上側邊緣，垂直（zhí）臂（bì）在通槽⑥中（zhōng）向（xiàng）上（shàng）延伸。百分表的安裝架⑥7連接（jiē）在通（tōng）槽⑥的外（wài）側邊緣，百分表安（ān）裝架⑥7設（shè）有定位孔，定位軸（zhóu） 6 設置在定位孔中，且內側延伸至通槽⑥中，彈簧⑥14 套在定位軸 6 外，且彈簧⑥14 兩端分別與定位軸 6 的內側突（tū）台及 L 形杠杆 13 的垂直臂相抵，百分表⑥5 安裝在百分表安（ān）裝架⑥7 上，且（qiě）測量觸（chù）頭延伸至通槽⑥中與 L 形（xíng）杠杆 13 的垂直臂（bì）相接觸。

如圖3所（suǒ）示，水平向測量轉接裝置包括百分表（biǎo）安裝架⑥9、套筒 10、滑動階梯（tī）軸（zhóu） 11、彈簧⑥16。側支板 4 設置通槽⑥，套筒 10設置在通槽⑥中，滑動（dòng）階梯軸 11 設置在套筒 10 中，滑動階梯軸（zhóu）11 內側向床身（shēn） 19 垂直延伸至滾珠絲杆 12 側緣，彈簧⑥16 套在滑動階梯軸11外，彈簧⑥16兩端與套筒10內壁及滑動階梯軸11的台階麵相抵（dǐ）。百分表（biǎo）安裝（zhuāng）架⑥9 與側支板 4 連接，百分表⑥8 安裝在百分表安裝架（jià）⑥9 上，且量觸頭延伸至滑動階梯軸 11 端麵與外側端麵相接觸。

3.3 測量裝置工作原（yuán）理

圖（tú） 3 所示，測量時，將兩條定位棒 3 定位放置在床身 19 的 V型導軌麵上（shàng），滑塊 1 放置在床身 19 矩形（xíng）導軌麵上。測量部分由側支板4完成，支板2與側支板4用腰形孔相聯接，便於調整。垂直向測量轉接裝置（zhì）的（de）L形杠杆13的（de）水平臂延伸至Z向滾珠絲杆12 上側邊緣，用於測量滾（gǔn）珠絲杆 12 的垂直方向（xiàng）跳動（dòng）精度，跳動（dòng）精度（dù）數值由百分表⑥5讀出；水平向（xiàng）測量轉接裝（zhuāng）置（zhì）的滑動階梯軸11 內側延伸至（zhì） Z 向滾珠（zhū）絲杆 12 外側邊緣，測量抵壓塊 17 與 Z 向滾（gǔn）珠絲杆12相接觸，水平（píng）方向跳動精度數值由百分表（biǎo）⑥8讀出，測量滾珠絲杆12水平和（hé）垂直方向的直線度時，隻需在床身19上來回移動測量架，就可以由兩（liǎng）塊百分表同時讀出滾珠絲杆12任意點的水平和垂直方向的跳動精度值及直線度的（de）精度值。

4 結論

本設計主要為了（le）解（jiě）決數控（kòng）車（chē）床縱向滾珠絲杆能快速調試（shì）、準確安（ān）裝（zhuāng），而研究（jiū）設計了一種結構簡單、使用方便、測量精度高的測量裝置，能同時測量滾珠絲杆相對於床身基準麵水（shuǐ）平方向和垂直方（fāng）向的精度。滿足了機床裝配的工藝要求，提高了生產率和經濟效益，具有很高的使（shǐ）用（yòng）價值，值得推廣。

（來源：廣西科技大學（xué）鹿山學院；作者：黃（huáng）豔，賴玉活，黎鑫澤，徐琦，晏港

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