[發(fā)明專利]滾珠螺母相位測(cè)量裝置及對(duì)應(yīng)的螺母返向器孔加工方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410449293.1
• 申請(qǐng)日: 2014-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN104259933A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建佐;王向東;張?jiān)柿?/a>;張廣明;劉丹;王蕊;劉心瑞;宋世明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連高金數(shù)控集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B23Q17/20
• 分類號(hào): B23Q17/20
• 代理公司: 大連非凡專利事務(wù)所 21220
• 代理人: 曲寶威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種滾珠螺母螺紋滾道的相位測(cè)量裝置。在滾珠螺母返向器孔的加工環(huán)節(jié)，通過(guò)檢測(cè)螺紋滾道的相角和軸向位置，可以確定返向器孔的加工位置，從而確保螺紋滾道與返向器孔的位置度。本裝置適用于內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)及端面循環(huán)螺母螺紋滾道的相位測(cè)量。

背景技術(shù)

滾珠絲杠副是絲杠和螺母間以滾珠為滾動(dòng)體，絲杠旋轉(zhuǎn)通過(guò)滾珠驅(qū)動(dòng)螺母作直線運(yùn)動(dòng)，或螺母直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)滾珠驅(qū)動(dòng)絲杠作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)部件。滾珠絲杠副不僅可以傳遞動(dòng)力，而且能實(shí)現(xiàn)直線方向的精確定位。因此，滾珠絲杠副廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等設(shè)備中。

如圖10所示，滾珠絲杠副包括滾珠絲杠101、滾珠螺母102、返向器103等主要零件。其中，滾珠螺母是滾珠絲杠副中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的零件，同時(shí)也是對(duì)滾珠絲杠副噪音、溫升等性能影響最大的一個(gè)零件。

如圖11所示，滾珠螺母上有螺紋滾道201與返向器孔202，返向器孔的兩中心線和節(jié)圓交點(diǎn)（203）必須滿足以下條件：第一，沿螺母軸線方向到螺旋線上臨近點(diǎn)的距離為導(dǎo)程的一半；第二，繞螺母軸線旋轉(zhuǎn)180°后，正好處于螺旋線上。只有返向器孔滿足上述條件時(shí)，返向器安裝到螺母上后，回珠槽與螺紋滾道的接口才是正確的，如圖12所示。圖12中，301為螺母，302為返向器。

長(zhǎng)期以來(lái)，滾珠螺母采用先銑返向器孔然后車螺紋滾道的工藝方法。滾珠螺紋的車削過(guò)程中，工人根據(jù)返向器孔與螺紋滾道位置的目測(cè)值，來(lái)調(diào)整車削螺紋的起刀點(diǎn)，即螺紋的初相角。這種方法不僅誤差大，而且車削螺紋的加工屬斷續(xù)切削，效率較低，還易崩刀。

滾珠螺紋與返向器孔之間過(guò)大的誤差直接導(dǎo)致裝配后返向器回珠槽與螺紋滾道接口處出現(xiàn)過(guò)大的臺(tái)階。運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，滾珠通過(guò)此處時(shí)，由于碰撞將產(chǎn)生較大的噪音和扭矩的波動(dòng)。目前，該問(wèn)題已經(jīng)成為制約滾珠絲杠副性能提升的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、在滾珠螺母上確定返向器孔位置精準(zhǔn)的滾珠螺母螺紋滾道相位測(cè)量裝置，提高加工效率，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的滾珠螺母螺紋滾道相位測(cè)量裝置，主要機(jī)械結(jié)構(gòu)包括：連接軸、直線導(dǎo)軌、滑塊、連接板、壓板、測(cè)桿、球形測(cè)頭、支撐塊、連接塊、彈簧、表架、百分表；連接軸、導(dǎo)軌、支撐塊、連接塊的相對(duì)位置固定不變；滑塊、連接板、壓板、測(cè)桿、測(cè)頭的相對(duì)位置固定不變，同時(shí)該部分組成一個(gè)可沿著導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng)的整體。

所述彈簧保持將可動(dòng)部分向下的拉力；測(cè)量中，在彈簧拉力的作用下，球形測(cè)頭始終與滾道邊緣接觸；不測(cè)量時(shí)，在彈簧力的作用下，連接板與支撐塊相接觸。

所述的表架和百分表之間通過(guò)螺釘連接在一起，表架上有長(zhǎng)腰形槽，可供表架沿導(dǎo)軌方向調(diào)整位置；測(cè)量中，根據(jù)被測(cè)螺紋滾道的深淺，需要調(diào)整表架，調(diào)整的要求是使百分表在其量程內(nèi)。

利用滾珠螺母螺紋滾道相位測(cè)量裝置檢測(cè)內(nèi)循環(huán)螺母的返向器孔在螺紋滾道中的相位的方法，步驟如下：

a)??將相位測(cè)量裝置安裝在立式加工中心主軸上；

b)??將螺母安裝在立式加工中心A軸卡盤上；

c)??調(diào)整測(cè)頭位置，使測(cè)頭在機(jī)床Y軸與螺母中心重合，測(cè)頭在X軸位于返向器孔中心，測(cè)頭在Z軸方向移動(dòng)一端距離，使測(cè)頭位于底溝時(shí)仍有向下移動(dòng)趨勢(shì)；

d)??旋轉(zhuǎn)機(jī)床A軸，觀察百分表數(shù)值，當(dāng)百分表數(shù)值最大時(shí)，測(cè)頭對(duì)面的位置即為返向器孔中心。

利用滾珠螺母螺紋滾道相位測(cè)量裝置檢測(cè)外循環(huán)螺母的導(dǎo)珠管孔在螺紋滾道中的相位的方法，其特征在于：步驟如下：

a)??將相位測(cè)量裝置安裝在立式加工中心主軸上；

b)?將螺母安裝在立式加工中心A軸卡盤上；

c)??調(diào)整測(cè)頭位置，使測(cè)頭在機(jī)床Y軸與螺母中心重合；

d)??測(cè)頭在X軸的位置，即測(cè)頭中心在螺母軸線方向到右側(cè)端面的距離L分兩種情況計(jì)算，第一，導(dǎo)珠管循環(huán)圈數(shù)為1.5圈或3.5圈時(shí)，L如下式：

第二，導(dǎo)珠管循環(huán)圈數(shù)為2.5圈時(shí)，L如下式：

上式中，A、B數(shù)值見(jiàn)圖9，Ph為滾珠絲杠副的導(dǎo)程，n為整數(shù)（n=0，±1，±2，±3，…），n的取值可按測(cè)桿伸進(jìn)螺母的長(zhǎng)度來(lái)定；

e)??測(cè)頭在Z軸方向移動(dòng)一端距離，使測(cè)頭位于底溝時(shí)仍有向下移動(dòng)趨勢(shì)；

f)??旋轉(zhuǎn)機(jī)床A軸，觀察百分表數(shù)值，當(dāng)百分表數(shù)值最大時(shí)，測(cè)頭對(duì)面的位置即為螺母外圓扁加工位置。