毕业论文——基于高精度数控机床滚珠丝杠的装配与调整

基于高精度数控机床滚珠丝杠的装配与调整摘 要：滚珠丝杠作为机床中的驱动单位，在机床中起着极为重要的作用，数控技术的不断发展对滚珠丝杠装配精度的要求越来越高，而决定其装配精度高低的主要因素是滚珠丝杠旋转轴线与机床直线导轨基面的平行度。本文首先简单介绍了滚珠丝杠装配与调整中所需各种工艺装备，之后对其具体的装配和调整过程进行了较为详细的阐述，大量的实践结果表明，该工艺方法很好的满足了机床运动精度的要求。关键词：滚珠丝杠；装配工艺；调整1 滚珠丝杠装配与调整用的工艺装备在滚珠丝杠装配与调整之前，提前准备好所用的工艺装备，诸如千分表，平尺、专用检套、检棒、专用表座以及磁力表座等工艺装备需一应俱全，对本文中的用到的专用检套及检棒设计分析如下所示：1.1 专用检棒的设计在满足强度、刚度的前提下，按照国家规定的检棒的直径尺寸进行选择，检棒的设计应满足相应的精度要求，比如确保检棒的圆柱度公差小于0.005，相同检棒外圆尺寸的一致性要小于0.003等。1.2 专用检套的设计由于电机座及轴承座用检套要与专用检棒配套使用，即检套的内孔与检棒的外圆相配合，要求两者的配合间隙为0.0080.012范围内。由于电机座和轴承座孔大多采用过渡配合，检套的外圆尺寸应按照轴承座以及电机座孔的名义尺寸进行设计。为使检套外圆与轴承座和电机座孔达到最佳的配合间隙，将公差进行分段来设计检套。2 滚珠丝杠装配的具体过程保证电机座孔与直线导轨在垂直平面内的平行度要求，将电机底座与机床床身的电机座固定在一起，螺栓先不要将两者紧固，确保0.02的塞尺不能塞入其中。平尺的测量面与电机座直线导轨滑块的正基面相重合，平尺的上测量面位于千分尺的表座上，移动千分尺表座使千分尺测量头至检棒的上表面，在第一测量点将千分表进行调零处理，之后移动两个滑块进而推动千分尺、平尺装配体至另一个测量点，确保两测量点的差值小于0.01，也就保证了电机座孔轴线与直线导轨基面的平行度小于0.01，若两侧量点的差值大于了0.01，对电机座与机床床身结合面进行修正使其两测量点的差值小于0.01。确保轴承座孔与直线导轨在垂直平面内的平行度要求，与电机座孔一样，先将轴承座孔与机床床身轴承座固定在一起，同时先不要拧紧螺栓，检查是否能将0.02是我塞尺塞入其中，塞不进则能满足要求，将检套和检棒装入轴承座孔中，移动两个滑块以及千分尺、平尺的装配体，使其靠近轴承座。利用测量电机座孔与直线导轨平行度的方法，测量轴承座孔与直线导轨在垂直平面内的平度度，使其小于0.01，若不能保证，则需对轴承座与机床床身结合面进行修正，使其满足要求为止。移动两个滑块和千分尺、平尺的装配体使其靠近电机座，推动千分尺的表座让千分表的测量头贴合在检棒的上表面，将测量点取在电机座内侧的附近，在测量点的最高处将千分尺调零处理，推动两滑块和平尺、千分尺的装配体至轴承座的附近，此时的测量点位于轴承座外侧离检棒最远的一点，两测量点的距离是否与轴承座和电机座间的距离相等。接下来进行滚珠丝杠的安装，首先用螺栓将电机座固定到机床床身电机座的结合面上，之后用轴承内环将滚珠丝杠套入，同时将轴承内环紧贴在滚珠丝杠的结合端面上，保证0.02的塞尺不能塞入其中拧紧滚珠丝杠中的螺母。把滚珠丝杠轴承组件安装至电机座孔中，保证轴承外环与电机座结合面间的间隙小于0.02mm。用千分尺测量轴承外环和电机座外端面的深浅尺寸，保证其圆周方向上分布着均匀的测量四点，之后用螺栓将轴承压盖固定在轴承座上，而轴承座则用螺栓拧紧于机床床身轴承座的结合面处。1）调整滚珠丝杠与直线导轨在垂直面内的平行度。将滚珠丝杠螺母安装于电机座的端面上，螺母法兰端面与滚珠丝杠的螺纹端面间留有三到四个的螺距。平尺位于两个滑块的正基面上，千分尺的表座位于平尺的基面上，调整千分表使其在最高点处指针为零。调整滚珠丝杠上的螺母，确保丝杠的螺纹端面与螺母的端面相平齐，移动两滑块以及平尺和千分表的装配体至轴承座的附近，确保两最高点的平行度小于0.01，若两最高点间的平行度大于0.01，则可通过修正电机座或是轴承座来满足其要求。2）调整滚珠丝杠与直线导轨在水平面内的平行度。与调整滚珠丝杠与直线导轨在垂直面内的平行度基本原理相同，测量两最高点的平行度是否小于0.01，这里不再另行论述。再次检测滚珠丝杠与直线导轨在垂直面内和水平面内的平行度是否小于0.01，检验合格后，拧紧轴承座和电机座上的六角螺栓，再用圆柱销对电机座和轴承座进行定位。滚珠丝杠螺母与工作台间的调整。首先将工作台的侧基准面紧贴在直线导轨的两个滑块上，并用螺栓将其固定。将滚珠丝杠螺母法兰端面与其螺纹端面对齐，移动工作台以确保螺母座紧贴到丝杠螺母的法兰端面上，调整滚珠丝杠上螺母并对螺母座的结合面进行修正，修正中要确保滚珠丝杠的清洁。之后对螺母和螺母座的结合面进行认真擦洗，再次移动工作台，保证螺母座紧贴在滚珠丝杠螺母法兰端面上。参考文献1姜媛媛，孙杰，李雁翎.数控机床滚珠丝杠副的改进方法.中国科技信息.