改進(jìn)檢測(cè)數(shù)控車床主軸、絲杠與導(dǎo)軌平行度的特殊裝置研究

董升忠

（大連開發(fā)區(qū)中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校，遼寧 大連 116600）

改進(jìn)檢測(cè)數(shù)控車床主軸、絲杠與導(dǎo)軌平行度的特殊裝置。對(duì)于數(shù)控車床生產(chǎn)廠家和用戶來(lái)說(shuō)，裝配檢測(cè)工具的選擇和設(shè)計(jì)對(duì)裝配及維修檢測(cè)效率的提高至關(guān)重要，為此設(shè)計(jì)和改進(jìn)出一套主軸、絲杠與導(dǎo)軌平行度的檢測(cè)特殊裝置來(lái)滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求。通常傳統(tǒng)的數(shù)控車床主軸、絲杠與導(dǎo)軌平行度的裝配、檢測(cè)方式效率相對(duì)較低，因此通過(guò)改進(jìn)裝配檢測(cè)方式對(duì)提高數(shù)控車床裝配、檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的效率有至關(guān)重要的作用。數(shù)控車床在裝配時(shí)，在床體的一側(cè)安裝有滾珠絲杠，在床頭箱上安裝主軸，在裝配主軸與滾珠絲杠前，床體導(dǎo)軌的平行度、直線度、平面度均已檢測(cè)成品。由于數(shù)控車床的裝配需求，為方便檢測(cè)絲杠與主軸的裝配精度，提高裝配效率，需要一套裝置既可以同時(shí)檢測(cè)絲杠的上母線與側(cè)母線以方便調(diào)整其與導(dǎo)軌的平行精度，又可以檢測(cè)主軸與導(dǎo)軌的平行度。本裝置就有效的解決了這一系列的問(wèn)題，它通過(guò)一種相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，以導(dǎo)軌為基準(zhǔn)，可以同時(shí)檢測(cè)滾珠絲杠的上母線、側(cè)母線與導(dǎo)軌的平行度以及主軸與導(dǎo)軌的平行度，在減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。

1 原裝配檢測(cè)方法

原來(lái)對(duì)數(shù)控車床的裝配采用單臺(tái)單獨(dú)裝配方式，運(yùn)用多個(gè)工裝胎具，具體裝配滾珠絲杠與主軸特點(diǎn)如下：裝配滾珠絲杠需要檢測(cè)的精度有2項(xiàng)：一是單向精度，即滾珠絲杠裝配前應(yīng)先檢測(cè)前、中、后軸承座的中心線其上母線、側(cè)母線對(duì)床身導(dǎo)軌的等距度在0.02以內(nèi)，平行度在0.01/100以內(nèi)，通過(guò)修配調(diào)整確認(rèn)精度準(zhǔn)確后，并將各軸承座與床身一起打上錐銷定位，然后再進(jìn)行滾珠絲杠副和軸承、隔套、鎖緊螺母等其它零件的安裝。二是綜合精度，即裝好滾珠絲杠后，再按上述精度要求對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行精度復(fù)查。因此，在裝配過(guò)程中必須嚴(yán)格按照技術(shù)要求和精度值進(jìn)行操作。

（1）在裝配滾珠絲杠的過(guò)程中，以前用單一的工裝胎具，一次只能架一個(gè)百分表依次檢測(cè)絲杠的上母線和側(cè)母線，根據(jù)百分表在絲杠兩端的數(shù)值依次調(diào)整絲杠的上母線與側(cè)母線的位置，直到絲杠的上母線與側(cè)面線都與導(dǎo)軌平行。圖1為滾珠絲杠單向精度檢測(cè)實(shí)例圖。

圖1 滾珠絲杠單向精度檢測(cè)實(shí)例圖

（2）主軸中心線對(duì)床身導(dǎo)軌平行度精度的檢測(cè)過(guò)程。床頭箱做為機(jī)床中的一個(gè)重要部件，在其經(jīng)過(guò)裝配、試車、相關(guān)幾何精度調(diào)試完成后，需要將整個(gè)部件裝配在床身上進(jìn)行有關(guān)精度檢測(cè)，床頭箱總裝不僅是確定床頭箱主軸中心線與床身相互位置關(guān)系的一個(gè)重要工序,同時(shí)也是后序各部件裝配的基準(zhǔn)。該項(xiàng)精度找的是否準(zhǔn)確，將會(huì)直接影響整機(jī)精車零件外圓的圓度、錐度、圓柱度等有關(guān)工作精度，另外還會(huì)直接影響床鞍、尾座等部件與之的相互位置精度。因此，在裝配過(guò)程中必須嚴(yán)格按照技術(shù)要求和精度值進(jìn)行操作。在檢測(cè)主軸中心線對(duì)床身導(dǎo)軌的平行度精度過(guò)程中，由于床鞍此時(shí)還沒(méi)有進(jìn)行裝配，車間以前用的檢測(cè)工裝是用一個(gè)平板胎來(lái)代替床鞍進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)值，以床頭箱底面為研磨基準(zhǔn)，通過(guò)刮研床身與床頭箱底面結(jié)合的上平面和側(cè)面定位墻面保證該項(xiàng)精度。確認(rèn)精度達(dá)到要求后，然后將床頭箱用螺釘緊固在床身上，同時(shí)復(fù)查上述精度。平板胎設(shè)計(jì)時(shí)是以床身V型導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌做為檢測(cè)基準(zhǔn)的，主軸中心線對(duì)床身導(dǎo)軌平行度的精度檢測(cè)實(shí)例圖見(jiàn)圖2。

圖2 主軸中心線對(duì)床身導(dǎo)軌平行度的精度檢測(cè)實(shí)例圖

以上裝配檢測(cè)方法的缺點(diǎn)如下：（1）依次調(diào)整絲杠的上母線與側(cè)母線的位置，會(huì)導(dǎo)致在調(diào)整好上母線的同時(shí)，使側(cè)母線的相對(duì)位置也有影響，需要多次重復(fù)找正調(diào)整，增加了裝配難度，同時(shí)要求裝配工人有較高的技術(shù)水平。（2）百分表觸頭直接接觸滾珠絲杠，因?yàn)榻z杠上有螺紋，指針經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)振動(dòng)，會(huì)影響檢測(cè)精度，導(dǎo)致顯示的數(shù)值不準(zhǔn)確。（3）由于工裝胎具功能比較單一，在檢測(cè)主軸與導(dǎo)軌平行度、絲杠與導(dǎo)軌平行度時(shí)需要用不同的胎具，這樣增加了胎具的設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用，提高了生產(chǎn)成本。

2 改進(jìn)后的檢測(cè)裝置的裝配檢測(cè)方法

為了提高裝配效率，現(xiàn)在采用改進(jìn)后的新裝置、新工藝裝配，這樣就需要對(duì)很多部件的裝配方式進(jìn)行改進(jìn)，根據(jù)裝配的需求，在裝配滾珠絲杠與主軸時(shí)，設(shè)計(jì)了滾珠絲杠與導(dǎo)軌平行度、主軸與導(dǎo)軌平行度的檢測(cè)裝置如圖3。

圖3 檢測(cè)裝置圖

圖4 裝置的檢測(cè)方式示意圖

圖4 是此裝置檢測(cè)絲杠與導(dǎo)軌平行度或者檢測(cè)主軸與導(dǎo)軌平行度的工作狀態(tài)，1為床身，2為床體導(dǎo)軌，在此時(shí)床體導(dǎo)軌的平行度、直線度、平面度均已檢測(cè)成品，檢測(cè)時(shí)將裝置4放在床體導(dǎo)軌上，使裝置上的圓柱3與床體導(dǎo)軌接觸，此時(shí)裝置水平。在檢測(cè)絲杠時(shí)，將百分表7和8同時(shí)觸在彎板9與10上，使彎板分別與滾珠絲杠11的上母線與側(cè)母線接觸，此時(shí)拖動(dòng)裝置8，觀察百分表的數(shù)值，同時(shí)調(diào)整滾珠絲杠上母線與側(cè)母線的位置，直至絲杠兩端百分表的數(shù)值在允差范圍之內(nèi)，把緊螺釘轉(zhuǎn)入下序配作定位銷孔。在檢測(cè)主軸時(shí)，將百分表6觸在主軸大棒5上，拖動(dòng)裝置8，觀察百分表的數(shù)值，依次檢測(cè)主軸上母線與側(cè)母線，然后再將主軸旋轉(zhuǎn)180o，再同樣檢測(cè)一次，兩次結(jié)果的代數(shù)和之半，就是平行度的誤差。

運(yùn)用此裝置檢測(cè)與原來(lái)的方式檢測(cè)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）在檢測(cè)滾珠絲杠各軸承座單向精度時(shí)，可以同時(shí)檢測(cè)滾珠絲杠前、中、后軸承座的上母線與側(cè)母線對(duì)導(dǎo)軌的等距度、平行度，根據(jù)百分表的數(shù)值，可以同時(shí)調(diào)整滾珠絲杠各軸承座中心線的上母線與側(cè)母線的位置，不需要多次重復(fù)單方向找正調(diào)整，降低了裝配難度，有效提高了機(jī)床裝配的生產(chǎn)節(jié)拍。（2）在檢測(cè)滾珠絲杠裝配后的綜合精度時(shí)，經(jīng)過(guò)改進(jìn)百分表觸頭不直接接觸在裝配后滾珠絲杠外圓上，而接觸彎板，彎板接觸絲杠，且彎板的寬度正好橫跨兩個(gè)螺紋，避免了振動(dòng)，使百分表顯示的數(shù)值平穩(wěn)準(zhǔn)確。（3）此工裝既可以檢測(cè)主軸中心線與床身導(dǎo)軌平行度，又可以檢測(cè)滾珠絲杠與床身導(dǎo)軌的單向和綜合精度的等距度、平行度，由于它功能的多樣性，節(jié)省了新胎具的設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本。

3 結(jié)語(yǔ)

檢測(cè)數(shù)控車床主軸、絲杠與導(dǎo)軌平行度的特殊裝置是一種在原有裝配方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，在數(shù)控車床裝配滾珠絲杠和床頭箱總裝檢測(cè)精度時(shí)，更方便快捷，在提高裝配效率的同時(shí)，降低了制造成本。