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以及非檢測部分3，非檢測部分最好設(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，有利于提高檢測精度。然后在棒體和非檢測部分上對稱設(shè)計(jì)有中心孔5，便于驅(qū)動(dòng)頂尖對機(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。

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