5米滚珠丝杆副的安装调试

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1、5米滚珠丝杆副的安装调试摘要：产品更新换代的加快，不仅对机械加工设备提出了质量和效率而且也提出了通用性和灵活性的要求，从而综合提高了对设备的精度和多样性要求。多功能数控机床就是我公司应这一特点要求开发的机电一体化机床，通过现有的5米车床改造，配备刀轴、工件旋转轴、大拖板纵向进给轴、中拖板横向进给轴，并配以四轴三联动的数控系统，从而完成数控车、铣、磨、镗钻、滚等多功能。由于机床比较长，因此相应的大拖板纵向进给轴的滚珠丝杆副也比较长，其安装和调试精度是此次自主技改的关键技术之一，因为装配精度直接会影响到此轴的传动精度、定位精度，不仅涉及到机械的精度、稳定和可靠，也影响电

2、气特别是伺服电机的负荷和寿命。通过工艺分析、精装细调，机床运行完全正常，产品达到了预定的设计要求。所以我想谈谈在此全过程中自己亲历的心得和体会。关键词：5米、滚珠丝杆副、同轴度、自由度一．5米斯米特车床的改造首先要对床身导轨精度进行精度修复和提升的磨削，在六米轻型龙门铣上，把磨头安装在铣头位置，把校平校直的车床身定位在铣床台面上，根据图一的要求调整磨头的角度，仿效导轨磨实现上一平一山导轨面和下压紧面的磨削，由于床身本身的扭曲变形，因此其导轨面磨削余量放大到了1mm左右，通过此项磨削工艺，保证了导轨的尺寸精度，即截面轮廓和相对位置尺寸，保证导轨面的形位精度，即各导轨面

3、的平面度和平行度，保证了低粗糙度，即各面要求在Ra0.8以下。然而用轻龙铣的侧铣头对大拖板纵向进给轴的滚珠丝杆支座两安装面和辅助支撑用直线导轨安装槽进行精铣加工，通过一次装夹完成加工，从而保证导轨面和安装面的互相平行。床身在精平加工后检测，各主面达到直线度0.03mm、平行度0.02mm。其次对大拖板进行与床身导轨面的配研铲刮，保证接触点在每平方英寸（25mmX25mm）内有15点以上，同时保证其与床身导轨平行度不大于0.03mm，用量块和塞尺在床身导轨全长上进行检查。然后对大拖板的导轨面贴塑，先把贴塑面清洗净，采用1mm厚的贴塑带，胶水按说明书要求调匀，均涂在塑带

4、和大拖板导轨面上，进行贴合，等4-5分钟后，在床身导轨上贴张纸，把大拖板贴面合在床身导轨上，经过24小时后，翻转大拖板，清理接触面，并在塑面上修出润滑口和油道，再把大拖板贴塑面在床身进行导轨面上配研铲刮，保证接触点在每平方英寸（25mmX25mm）内有20点以上。其三为了取得中拖板横向进给轴更大的工艺范围：加工行程和加工件直径，因此对大拖板4上的横向中拖板用导轨，采用组合夹具的键联方式，接长了200mm，见图二，并把螺母座设计安装在其下，为保证在500公斤滚刀架重量和大负荷断续切削冲击力下的接长部刚性，减小变形和振动可能带来的质量损失，特增加了一套带直线导轨辅助支撑

5、装置，所以也要求通过加工和铲刮来保证此接长部的螺母座安装面与导轨面平行度、与滚珠丝杆托架两安装面的垂直度，也为大拖板纵向进给轴的滚珠丝杆副三孔同轴的装调留了个精基准。在实际使用过程中，振动很小、加工精度没有受到影响。最后，根据实测间隙进行导轨下压板的滑动面和固定面高度差的配磨，并保证平行度不大于0.02mm，把压板装上，用塞尺检测和精密修刮，保证大拖板的压板滑动面与床身导轨下面间隙在0.03mm左右，各润滑口注油，推动大拖板，要求其轻松自如无滞阻、全长油道通畅。二．滚珠丝杆调整原理完成以上工作后，我们在修复和提高床身精度的同时，也获得了：1.滚珠丝杆的电机侧支座、尾

6、侧支座两安装面与导轨和平行度；2.大拖板的螺母座安装面与导轨面的平行度；3.滚珠丝杆两支座安装面与螺母座安装面的垂直度。然后就可以考虑安装大拖板纵向进给轴的滚珠丝杆副了，从图三中可以看出，只要保证滚珠丝杆前（2孔）后（1孔）支座三孔和螺母座两孔的共五孔同一轴线并与床身导轨平行，就能保证其装配精度和设计要求。一个物体可以自由地活动，占有三维坐标系空间内任意的位置，它有六个自由度三个是移动、三个转动，即分别沿X、Y、Z轴的移动和分别绕X、Y、Z轴的转动。只要物体的六个自由度被逐个定位后，它的位置也就确定下来。其实书上学过的以定位消除自由度原理已不知不觉地在滚珠丝杆副的实

7、际调整中被用上。如果我们设中拖板横向移动为X轴，上下方向为Y轴，大拖板纵向移动为Z轴，那么将螺母座安装于大拖板安装面上消除了其X绕X、Z轴转动和沿Y轴的移动三个自由度，通过校正其与导轨的平行度来消除绕Y轴的转动一个自由度，沿Z轴的移动的自由度因不影响同轴精度的调整可以置之不理，留下沿X轴移动的自由度待调。同法，将电机侧的滚珠丝杆支座安装在其安装面上消除了绕Y、Z轴转动、沿X轴的移动三个自由度，通过校正支座孔与导轨的平行度来消除绕X轴转动的一个自由度，沿Z轴的移动的自由度因不影响同轴精度的调整可以置之不理，留下沿Y轴移动的自由度待调，不难发现此时两孔轴线间并和导轨