[發(fā)明專利]一種基于力學(xué)理論控制的直線導(dǎo)軌分段校調(diào)安裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810001729.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN108213941B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙雅琨;劉淑杰;蔡引娣;張洪潮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23P19/10
• 分類號(hào): B23P19/10
• 代理公司: 21200 大連理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

本發(fā)明屬于調(diào)整直線軌道形態(tài)及固定安裝的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于力學(xué)理論控制的直線導(dǎo)軌分段校調(diào)安裝方法，其特征在于對(duì)導(dǎo)軌校調(diào)安裝過程進(jìn)行力學(xué)理論分析，針對(duì)安裝過程中出現(xiàn)的影響導(dǎo)軌直線度和校直效率的問題進(jìn)行研究，得到導(dǎo)軌撓度與外載荷之間的關(guān)系，確定調(diào)整點(diǎn)的力矩與調(diào)整點(diǎn)的位置。并提出在單弧度校直理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多弧度的分段式調(diào)整安裝。該方法避免了多次反復(fù)調(diào)整安裝帶來的問題，可快速有效地提高到導(dǎo)軌的直線度，保證導(dǎo)軌工作過程的精度和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直線導(dǎo)軌的安裝方法，尤其涉及一種基于力學(xué)理論控制的直線導(dǎo)軌分段校調(diào)安裝方法。屬于調(diào)整直線軌道位置形態(tài)及固定的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

直線導(dǎo)軌是機(jī)械裝置中的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于精密設(shè)備、航空航天尤其是機(jī)床類機(jī)械設(shè)備中。導(dǎo)軌的精度影響到加工成形運(yùn)動(dòng)的相互位置關(guān)系，進(jìn)而影響機(jī)床整機(jī)精度性能，對(duì)提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有著不可忽視的影響。

導(dǎo)軌本身的精度雖然在加工制造中已經(jīng)形成，但安裝過程、安裝方法和安裝調(diào)整，很大程度上可以保證導(dǎo)軌工作時(shí)的精度，既可以降低導(dǎo)軌本身加工制造的難度，又可以提高直線導(dǎo)軌的精度，提高工作過程的可靠性。然而外國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌的安裝與校調(diào)缺乏重視，缺乏專業(yè)精準(zhǔn)的安裝校調(diào)方法，校調(diào)質(zhì)量完全依賴人工經(jīng)驗(yàn)，床身需要反復(fù)調(diào)整才能達(dá)到機(jī)床的精度要求，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，甚至造成精度難以長(zhǎng)期保持等問題。為了達(dá)到直線導(dǎo)軌精密安裝的目的，介紹一種基于力學(xué)理論控制的直線導(dǎo)軌分段校調(diào)安裝方法。

直線導(dǎo)軌的安裝校直過程實(shí)際是零件受人為控制的多次微小彈塑性變形的過程，以力學(xué)理論為主要理論基礎(chǔ)，通過分析導(dǎo)軌在安裝校調(diào)過程中的曲率，撓度及外載荷之間的關(guān)系，在導(dǎo)軌安裝校調(diào)過程中施加適合的力矩，快速有效地達(dá)到導(dǎo)軌直線度的要求，避免多次測(cè)量的測(cè)量誤差和測(cè)量困難。此外，針對(duì)直線導(dǎo)軌彎曲復(fù)雜多變的情況，校調(diào)采用“隔離”方法，就是將需要校調(diào)的多個(gè)弧度彎曲分解成單個(gè)弧度彎曲，分段進(jìn)行校調(diào)安裝，簡(jiǎn)化規(guī)范校調(diào)步驟，來進(jìn)一步提高安裝校調(diào)的精確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決直線導(dǎo)軌現(xiàn)有安裝校調(diào)過程中的問題，提供一種高效率高穩(wěn)定性的導(dǎo)軌安裝校調(diào)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種基于力學(xué)理論控制的直線導(dǎo)軌分段校調(diào)安裝方法，步驟如下：

步驟一：將直線導(dǎo)軌放置在安裝底座的對(duì)應(yīng)位置，用固定螺釘從兩端到中間進(jìn)行基本預(yù)緊操作，并調(diào)整光學(xué)儀器的光路與直線導(dǎo)軌首尾兩端點(diǎn)的直線平行；

步驟二：合理安排測(cè)量點(diǎn)的位置，在待測(cè)直線導(dǎo)軌上取等距離的N個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，做出數(shù)據(jù)擬合曲線，以確定調(diào)整位置；同時(shí)以各測(cè)量點(diǎn)的最小二乘中線作為調(diào)整的基準(zhǔn)線，確定調(diào)整行程；

步驟三：根據(jù)步驟二所擬合的曲線，進(jìn)行分段，先選取第一段弧，弧段兩端低于最小二乘中線，添加相應(yīng)厚度的墊片，使其達(dá)到或稍高于基準(zhǔn)線；中間凸出弧段處根據(jù)調(diào)整行程計(jì)算出調(diào)整力矩，在對(duì)應(yīng)位置處施加扭力；其中，扭力的計(jì)算方法如下：

其中：T為扭力，Δd為調(diào)整量，l₁為所選弧段兩端的距離，E為彈性模量，I為直線導(dǎo)軌對(duì)其中性軸的慣性矩，k為扭矩參數(shù)，d為螺釘?shù)墓Q直徑；

步驟四：返回步驟三選取其他弧段進(jìn)行校調(diào)，直到完成所有弧段的校調(diào)，即完成整根導(dǎo)軌直線度的校調(diào)安裝。

由于本發(fā)明采取了以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本方法在對(duì)單根導(dǎo)軌進(jìn)行常規(guī)安裝調(diào)整的基礎(chǔ)上，運(yùn)用力學(xué)理論來確定調(diào)整力矩，并且運(yùn)用“隔離”方法進(jìn)行分段校調(diào)，包括調(diào)整量的確定和計(jì)算，調(diào)整點(diǎn)的選擇和方法。解決了傳統(tǒng)依靠人工經(jīng)驗(yàn)，反復(fù)調(diào)整的效率低下問題，提出了更專業(yè)精準(zhǔn)的安裝校調(diào)方法，可以大幅度提高精度，實(shí)現(xiàn)直線導(dǎo)軌高精度安裝的目的，可以較好的應(yīng)用在各類導(dǎo)軌安裝校調(diào)過程中。

附圖說明