摘（zhāi） 要： 滾珠絲杆的安（ān）裝（zhuāng）精度直接影響零件的加工精度，在（zài）安裝（zhuāng）絲杆時必須保證其（qí）安裝精度滿足相應的要求，絲杆安裝時的（de）精度測量是機床裝配（pèi）工藝上（shàng）尤為（wéi）重要的一道工序。針對（duì）數控車床滾（gǔn）珠絲杆安裝時打表（biǎo）檢測困難、精度低的情（qíng）況，設計一種結構簡（jiǎn）單、使用（yòng）方便、測量快速準確的測量裝置，能同時測量滾珠絲杆相對於床身基準麵水（shuǐ）平方向和垂直方向的精度。

     關鍵（jiàn）詞 ：數控車床；滾珠絲杆；安（ān）裝（zhuāng）精度；測量裝置

  

     1 、引言（yán）

  

    滾珠絲杆是數控車床進給傳動係（xì）統中最常用的傳動元件，其作用（yòng）是將伺服電機的旋轉運動轉換成運動執行件（刀架或（huò）拖板）的直線移動。滾珠絲杆（gǎn）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應的要求，絲杆（gǎn）安裝時的精度測（cè）量（liàng）是機床裝配工藝上尤為重要的（de）一道（dào）工序。因此，研究設計一種快速、準（zhǔn）確的數（shù）控（kòng）車床滾珠絲（sī）杆安裝測量裝置是非常必要的。本文通（tōng）過對數（shù）控車床縱向絲杆安裝的結構（gòu）特點及檢測要求進行分析，設計了一（yī）種手動便攜式的精度測量（liàng）裝置，可以同時滿足數控車床縱向滾珠絲杆在水平（píng）向和垂直向直線度的測量要求，降低了（le）勞動強度，提高了測量（liàng）精度和效率（lǜ）。

 

     2 、數控車（chē）床絲杆安（ān）裝結構分析

  

     數控車床滾珠絲杆（gǎn）安裝結構如圖1所示，滾珠（zhū）絲杆3由前軸（zhóu）承座11和後軸承座2固定安裝在床身1上（shàng），滾珠絲杆螺（luó）母安裝（zhuāng）在絲（sī）杆螺母座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拖板 6 上（shàng），當滾動絲杆 3 轉動時就帶（dài）動大拖板 6在床身1的V型導軌（俗稱（chēng）大山）9和矩形導軌11上做直線運動，實（shí）現數控車床的縱向進給傳動。由（yóu）此可知，絲杆前後軸承座（zuò）安裝在床（chuáng）身上後，必（bì）須使滾珠絲（sī）杆的中心軸（zhóu）線（xiàn）與床身導軌麵（miàn）在（zài）垂直方向（xiàng）上和水（shuǐ）平方（fāng）向（xiàng）上都保持一定的平行度，即滾珠絲杆在這兩個方向上的直線度，這就是滾珠絲杆的安裝精度。在裝配過程中，裝配者必須測量滾珠絲杆的安裝精度，使其（qí）在數控車床要求的精度範圍內，才能將前後軸承（chéng）座（zuò）正確的固定在床（chuáng）身上實現滾珠絲杆的安裝。

為（wéi）了測量滾珠絲杆垂直方向和水平方向上的直線度，可以

     通（tōng）過在這兩個平麵上用百分表進（jìn）行打表檢（jiǎn）測，由於滾珠絲杆表麵有螺紋凹（āo）槽，當將百分表放在滾珠絲杆表（biǎo）麵時，滾珠絲杆（gǎn）轉動一定（dìng）角度後滾珠絲杆螺牙（yá）間的凹槽轉動到百分表觸（chù）頭（tóu）位置時（shí），百分表觸（chù）頭即碰不到滾珠絲杆的螺牙，百分表的讀數也（yě）就無（wú）效了，除非（fēi）工作人員能（néng）夠非常快速地完（wán）成測量，另外（wài）由於滾珠絲杆的長度較長，在測量時至少需要測量兩端和中間三（sān）個位置，采用上述方法測量精度低，要在滾珠絲杆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（cháng）困難。為了讓百分表（biǎo）觸頭在絲杆轉動時能一（yī）直接觸到（dào）被測表麵，在滾珠絲（sī）杆和（hé）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同時測量兩個方向的直線度。

  

 

  

     3、 絲杆安裝精度（dù）測量裝置結構設計

  

     3.1 定位方案設計

  

     根據數控車床滾珠絲杆的安裝結（jié）構和特點可知，滾珠絲杆的安裝基準應該和大拖板的安裝基準一（yī）致，即以床（chuáng）身上（shàng） V 型導軌和矩型導軌（guǐ）為定位基準安裝（zhuāng）。檢測時（shí）模（mó）擬大拖板的運動使測

量（liàng）裝（zhuāng）置在導軌上滑動（dòng），同（tóng）時觀察百分表的讀數，測出水平方向和垂直方向的直線（xiàn）度。

  

     3.2 測量裝置（zhì）結構（gòu）設計

  

     如圖2所示，該測量裝置由百分表⑥5、百分表⑥7和測量架三部分組成，百分表（biǎo）⑥5 測量滾（gǔn）珠絲杆 9 水平方向的精度，百分（fèn）表⑥7測量滾珠絲杆9垂直方向的精度，測量架由定（dìng）位部分支板

2 和測量部分側支板 4 組成。支（zhī）板 2 的下平麵（miàn）裝有定位棒 3 和滑塊 1 分別與床身 19 的 V 型導軌麵和矩形導軌麵配合實現定位，並且可在機床導軌上滑動。支板2的一端與側支板4垂直連接，側支板 4 上（shàng）裝有垂直測量轉接（jiē）裝置 8 和水平測量轉接裝置 6，百分表（biǎo）⑥5 與垂直測量轉接（jiē）裝置 8 連接，百分表⑥7 與水平測量轉接裝置6連接（jiē）。

 

 

  

 

 

  

      如圖3所示，垂直向測量轉接裝置包括百（bǎi）分表安裝架（jià）⑥7、L形杠杆13、定位軸6、彈簧⑥14。側支板4設置（zhì）有通槽⑥，通（tōng）槽⑥與滾珠絲杆（gǎn） 12 的軸線（xiàn）相（xiàng）互垂直。L 形杠杆 13 包括主體、水平臂、垂直臂（bì），主體通（tōng）過圓柱銷 18 定位在側支（zhī）板 4 的通槽⑥中，並且可在（zài）通槽⑥中繞圓柱銷18自（zì）由擺動，水平臂向床身19一側延（yán）伸至滾（gǔn）珠絲杆12上側邊（biān）緣，垂（chuí）直臂在通槽⑥中向上延伸。百分表的安裝架⑥7連接在通槽⑥的外側邊緣，百分表安裝架⑥7設有定位孔（kǒng），定位軸 6 設置（zhì）在定位孔中，且內（nèi）側延伸（shēn）至通槽⑥中（zhōng），彈簧⑥14 套在定位軸 6 外，且彈簧⑥14 兩端分別與定位軸 6 的內側突台及 L 形杠杆 13 的垂直臂相抵，百分表⑥5 安裝在百分表安裝架⑥7 上，且測量（liàng）觸（chù）頭延伸至通槽⑥中（zhōng）與 L 形杠杆 13 的垂直（zhí）臂相接觸。

  

     如圖3所示，水平向測量轉接裝置包（bāo）括百分表安裝架⑥9、套筒 10、滑動階梯軸 11、彈（dàn）簧⑥16。側支板（bǎn） 4 設（shè）置（zhì）通槽⑥，套筒（tǒng） 10設置（zhì）在通槽⑥中，滑（huá）動階梯軸 11 設置在套筒 10 中，滑動階梯軸11 內側向床身 19 垂直延伸（shēn）至滾珠絲杆 12 側（cè）緣，彈簧⑥16 套在滑動（dòng）階梯軸（zhóu）11外，彈簧⑥16兩端與套筒10內壁及滑（huá）動（dòng）階梯軸11的台階麵相抵。百（bǎi）分表安裝架⑥9 與（yǔ）側支板 4 連（lián）接，百（bǎi）分（fèn）表⑥8 安裝在百（bǎi）分（fèn）表安裝架⑥9 上，且量觸頭延伸至滑動階梯軸 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，測量時，將兩條定位（wèi）棒 3 定位放置在床身 19 的 V型導軌麵上，滑塊 1 放（fàng）置在床身 19 矩形導軌麵上。測量部分由側支板4完成，支板2與（yǔ）側支板（bǎn）4用腰形孔相聯接，便於調整。垂直向測量轉接裝置的L形杠杆13的水平臂延伸至Z向滾（gǔn）珠絲杆12 上側邊緣，用於測量滾珠絲杆（gǎn） 12 的垂直方向跳動精度（dù），跳動精度數值由百分表（biǎo）⑥5讀出；水平向測量轉接裝置（zhì）的滑（huá）動階（jiē）梯軸（zhóu）11 內側延伸至 Z 向滾珠絲杆 12 外側邊緣，測量抵壓塊 17 與（yǔ） Z 向滾（gǔn）珠絲杆12相接（jiē）觸，水平方向跳動（dòng）精度數值由百分表⑥8讀出，測量滾珠絲（sī）杆12水（shuǐ）平和垂直（zhí）方向的直線度時，隻需在床（chuáng）身19上來回移動測量架，就可以由兩塊百分表同時讀出滾珠絲杆12任意點的水平和垂（chuí）直方向的（de）跳動（dòng）精（jīng）度值及直線度的精度值。

     4、 結論

  

     本設計主要為了解（jiě）決數控車床縱向滾珠絲杆能快（kuài）速調試、準確安裝，而研究設計了（le）一種結構簡單、使用方便、測（cè）量精度高的測量裝置，能同時測量滾珠絲杆相（xiàng）對於床身基準（zhǔn）麵水平方向和垂直方（fāng）向的精度。滿足了機床裝（zhuāng）配的（de）工藝（yì）要求，提高了生產率和經濟（jì）效益，具有很高的使用價（jià）值，值得（dé）推廣（guǎng）。