機(jī)床檢驗(yàn)棒的優(yōu)化設(shè)計(jì)探析

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摘要：目前機(jī)床一般采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠螺母副帶動(dòng)部件直線進(jìn)給，在安裝絲杠螺母副與伺服電機(jī)時(shí)，需要與絲杠軸承座、電機(jī)座、機(jī)床滑座配合安裝，且對(duì)絲杠螺母副裝配精度要求較高。因此安裝前，須用專用檢具機(jī)床檢驗(yàn)棒對(duì)絲杠軸承座、電機(jī)座、滑座絲杠螺母安裝孔的同軸度進(jìn)行校驗(yàn)。但現(xiàn)有機(jī)床檢驗(yàn)棒常采用GB/T25377-2010進(jìn)行制造，其結(jié)構(gòu)上無固定孔，對(duì)于部分結(jié)構(gòu)特殊的機(jī)床，該檢驗(yàn)棒無法在機(jī)床的電機(jī)座、絲杠軸承座上進(jìn)行固定。而通過在棒體上設(shè)置法蘭，法蘭上沿圓周方向等角度地設(shè)置多個(gè)定位孔，即可使機(jī)床檢驗(yàn)棒在不同類型機(jī)床的電機(jī)座、絲杠軸承座以及滑座上安裝，結(jié)構(gòu)簡單，適配性好。

關(guān)鍵詞：機(jī)床；生產(chǎn)裝配；檢驗(yàn)棒優(yōu)化設(shè)計(jì)

1機(jī)床檢驗(yàn)棒優(yōu)化的初步思路

鑒于現(xiàn)有機(jī)床檢驗(yàn)棒的不足之處，根據(jù)實(shí)際機(jī)床生產(chǎn)裝配經(jīng)驗(yàn)，需將原有機(jī)床檢驗(yàn)棒優(yōu)化成能夠固定設(shè)置在電機(jī)座和絲杠軸承座上的機(jī)床檢驗(yàn)棒。為此，擬采用以下思路對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床檢驗(yàn)棒進(jìn)行優(yōu)化：首先在機(jī)床檢驗(yàn)棒棒體1的一端固定設(shè)置法蘭2以及非檢測(cè)部分3，非檢測(cè)部分最好設(shè)計(jì)為圓柱狀，便于搬運(yùn)和取放。接著在該法蘭上沿圓周方向等角度地設(shè)置若干個(gè)定位通孔4。檢驗(yàn)棒棒體設(shè)計(jì)為圓柱狀，該棒體側(cè)壁的表面粗糙度要求較高，為Ra0.8，有利于提高檢測(cè)精度。然后在棒體和非檢測(cè)部分上對(duì)稱設(shè)計(jì)有中心孔5，便于驅(qū)動(dòng)頂尖對(duì)機(jī)床檢驗(yàn)棒進(jìn)行裝夾，提高加工生產(chǎn)效率。最后在靠近法蘭的一端棒體上設(shè)計(jì)有圓環(huán)狀的裝配部分，裝配部分的圓度和圓柱度控制在為0.003以內(nèi)，在裝配部分遠(yuǎn)離法蘭的一端設(shè)計(jì)倒角，便于機(jī)床檢驗(yàn)棒快速安裝在電機(jī)座和絲杠軸承座上。通過設(shè)置法蘭，在裝配時(shí)機(jī)床檢驗(yàn)棒與絲杠軸承座之間能夠通過定位孔和預(yù)設(shè)在絲杠軸承座的安裝孔螺栓連接，結(jié)構(gòu)簡單，裝配簡便，適配性好；同理，機(jī)床檢驗(yàn)棒與電機(jī)座和滑座的連接也可以通過同樣的方式。

2機(jī)床檢驗(yàn)棒再優(yōu)化的具體思路

對(duì)機(jī)床檢驗(yàn)棒初步優(yōu)化（稱為第一機(jī)床檢驗(yàn)棒11）的基礎(chǔ)上，在檢驗(yàn)棒棒體靠近法蘭的一端再增加設(shè)計(jì)一個(gè)圓環(huán)狀的裝配部分6。該裝配部的圓度和圓柱度設(shè)置為0.003。通過設(shè)置這一裝配部分，再次優(yōu)化機(jī)床檢驗(yàn)棒（稱為第二機(jī)床檢驗(yàn)棒12）便于機(jī)床檢驗(yàn)棒在絲杠軸承座和電機(jī)座上實(shí)現(xiàn)周向定位。

3機(jī)床檢驗(yàn)棒優(yōu)化后的實(shí)際應(yīng)用效果

3.1檢測(cè)絲杠軸承座7與滑座絲杠螺母安裝孔同軸度

在機(jī)床裝配過程中，在檢測(cè)絲杠軸承座7與滑座絲杠螺母安裝孔同軸度時(shí)，將第二機(jī)床檢驗(yàn)棒12通過螺栓與絲杠軸承座的定位螺孔配合，安裝在絲杠軸承座上；將第一機(jī)床檢驗(yàn)棒11通過螺栓與在滑座絲杠螺母安裝孔配合，安裝在滑座9上，將檢測(cè)用的百分表固定在機(jī)床直線導(dǎo)引副的滑塊上，百分表的檢測(cè)觸頭抵觸在檢驗(yàn)棒的棒體上，然后移動(dòng)滑塊，觀察百分表的示數(shù)變化，從而可以快速判斷兩者的同軸度是否一致。

3.2檢測(cè)電機(jī)座8和絲杠軸承座7的同軸度

在機(jī)床裝配過程中，在檢測(cè)電機(jī)座8和絲杠軸承座7的同軸度時(shí)，將兩個(gè)第二機(jī)床檢驗(yàn)棒12分別通過螺栓與絲杠軸承座和電機(jī)座的定位螺孔配合，安裝在電機(jī)座和絲杠軸承座上，將檢測(cè)用的百分表固定在機(jī)床直線導(dǎo)引副的滑塊上，百分表的檢測(cè)觸頭抵觸在檢驗(yàn)棒的棒體上，然后移動(dòng)滑塊，觀察百分表的示數(shù)變化，從而可以快速判斷兩者的同軸度是否一致?？傊?，從以上兩個(gè)檢驗(yàn)實(shí)例可以看出，與現(xiàn)有機(jī)床檢驗(yàn)棒技術(shù)相比，通過在棒體上增加法蘭設(shè)計(jì)，優(yōu)化檢驗(yàn)棒結(jié)構(gòu)，便于機(jī)床檢驗(yàn)棒適配安裝在不同類型機(jī)床的電機(jī)座、絲杠軸承座以及滑座上，從而可以實(shí)現(xiàn)快速檢驗(yàn)絲杠軸承座與滑座絲杠螺母安裝孔的同軸度以及電機(jī)座和絲杠軸承座的同軸度，結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，使用便捷，適配性好。目前，這一機(jī)床檢驗(yàn)棒的創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)完全滿足機(jī)床裝配過程中對(duì)絲杠軸承座與滑座絲杠螺母安裝孔的同軸度以及電機(jī)座和絲杠軸承座的同軸度的檢驗(yàn)要求，符合當(dāng)前工業(yè)制造4.0背景下的機(jī)床的安裝要求，在機(jī)床生產(chǎn)行業(yè)進(jìn)行機(jī)床試制裝配時(shí)由企業(yè)進(jìn)行試用優(yōu)化后的機(jī)床檢驗(yàn)棒進(jìn)行同軸度檢驗(yàn)，受到使用者廣泛好評(píng)。

作者：曾超峰 劉碧云 劉志峰 單位：廣東原點(diǎn)智能技術(shù)有限公司