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Z轴滚珠丝杆螺副装配与调整专题报告


xxxxx 技术学院

毕业实习专题报告
题 目: Z 轴滚珠丝杆螺副装配与调整

作 班 系 专

者: 级: 别: 业:

xxxx



号:xxxxxxxx

10 数控二班 机电工程系 数控技术

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013 年 6 月 福建 xxX

摘 要
随着科学技术的迅猛发展,数控机床已是衡量一个国家机械制造工业水平的 重要标志。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成 为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民 生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用。 所谓数控加工工艺,就是使用数控机床加工零件的一种工艺方法。 在数控机床上加工零件,首先要根据零件的尺寸和结构特点进行工艺分析, 拟定加工方案,选择合适的夹具和刀具,确定合理的切削用量。然后将全部的工 艺过程、工艺参数等编制程序,输入数控系统。整个加工过程是自动进行的,因 此程序编制前的工艺分析与设计是一项十分重要的工作。 以华 HNC 一 21T 系统 ck6136 数控车床 z 轴丝杆螺母副安装检测与调整为例, 阐述了后支承座孔与床身导轨的平行度的检测与调整。还有后支承座孔与电机座 孔的同轴度的检测与调整。滚珠丝杆螺母副支座孔与床身导轨的平行度和电机座 孔的同轴度的检测与调整,并对在工作过程中要注意的问题作简要的说明。 关键词:z 轴;滚珠丝杆螺母副;平行度;同轴度

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1 前言 .............................................................................................................................. 1 2 清洗及零件的摆放 ....................................................................................................... 1 3 z 轴滚珠丝杆螺母副安装要保证的几个要素 ............................................................ 2 3.1 确保滚珠丝杆螺母座孔与床身导轨的平行度 ........................................................ 2 3.2 确保滚珠丝杆螺母座孔与电机座孔的同轴度 ....................................................... 3 3.3 应保证后轴承座孔与床身导轨的平行度 ............................................................... 5 3.4 应保证后轴承座孔与电机轴的同轴度 ................................................................... 6 4 安装 z 轴溜板箱的滚珠丝杆螺母副组件 .................................................................. 6 5 滚珠丝杆安装后的精度检测 ...................................................................................... 9 6 z 轴伺服电机及其他部件的安装 .............................................................................. 10 结 尾 ...............................................................................................................................11 参考文献 ........................................................................................................................ 12

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1 前言
本人于 2013 年 2 月 12 号进入福安振中电动车有限公司实习,公司根据我所 学的专业和我个人的兴趣把我安排到数控车床的装配调试与维修部进行学习。经 过这几个月的实习,使我对数控车床、有了更深的认识,毕竟以前都只是纸上谈 兵,而现在更多的是实际的动手操作,这就要求我们得从头再学起了,从最基本 的工具的使用、说明书的应用、机械的拆卸安装、短路的链接、精度的补偿等等, 都是加工过程中必须要考虑到的工艺问题。这段时间让我学到了很多知识,使我 受益匪浅,我现在的水平基本达到了只要把图纸给我我就能按照图纸的要求把数 控车床安装调试出来,这使我觉得这几个月的辛苦努力没有白费。

2 清洗及零件的摆放
数控车床 z 轴的安装,其精度要能达到所以要对将滚珠丝杠副(10016) 、滚 动轴承(760206、106)用汽油清洗,电机座(10040) 、丝杠螺母座(51011) 、轴 承座(10033)用煤油清洗用棉布擦拭滚珠丝杠副,滚动轴承;吊挂滚珠丝杠副, 滚动轴承涂满轴承空隙 1/3 润滑脂并做防尘处理后吊挂,其余零件放置于橡胶板 上。

图 1 数控车床 z 轴安装示意图 1

由上图可以看出,影响数控车床 z 轴装配的因素:轴承和丝杠的配合时关键 所以轴承的洗要做到以下几点: 1.应避免直接打击轴承套圈, 2.拆卸力不应通过体来传递, 3.轴承一旦拆卸下来就应进行仔细清洗并且不能用“猛烈的”火焰。 拆卸下 NTN 轴承检修时,首先记录角接触球轴承外观,确认润滑剂的残存量, 取样检查用的润滑剂之后,洗轴承。作为清洗剂,普通使用汽油、煤油。 拆下来的轴承的清洗,分粗清洗和细精洗,分别在容器中,先放上金属的网垫底, 使角接触球轴承不直接接触容器的脏物。粗清洗时,如果使轴承带着脏物旋转, 会损伤轴承滚动面,应该加以注意。在粗清洗油中,使用刷子清除去润滑脂、粘 着物,大致干净后,转入精洗。 精洗,是将 NTN 轴承在清洗油中一边旋转,一边仔细地清洗。另外,清洗油 也要经常保持清洁。 1.装配现场应尽可能保持清洁,没有灰尘。 2.要避免轴承沾染灰尘、污染物和湿气—污染物对角接触球轴承的运转和使 用寿命有不良影响。 3.检查轴承座孔和轴上的配合面的:几何和尺寸精度及清洁度。 4.给轴承套圈的配合面涂上少许油或少许脂。 5.确保轴和轴承座孔有一个 10 度—15 度的引导倒角。 6.不要过分冷却轴承:冷凝产生的水分可导致轴承及轴承的配合面锈蚀。 7.安装之后:给 NTN 轴承装填润滑剂,检查角接触球轴承配置是否运转正常

3 z 轴滚珠丝杆螺母副安装要保证的几个要素
3.1 确保滚珠丝杆螺母座孔与床身导轨的平行度
滚珠丝杆螺母副支座孔的上母线及侧母线与机床床身导轨平行度的检测与调 整(允差为 200mm 内≤0.025mm)如图 2 所以。在这项内容中溜板箱已安装在机床床 身上,定位销已取出,螺钉位紧固。

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图 2 滚珠丝杆螺母副支座孔上母线和侧母线与床身导轨的平行度

步骤如下:一是擦拭螺母座孔,如有毛刺用油石涂上少许润滑油除去毛刺。 选择两个适合的检验套将其孔和外圆擦试干净,然后涂上润滑油分别旋转装入螺 母座孔内(基准面相对安装) ;二是将检验棒擦拭干净涂上润滑油,从螺母座孔内 穿过,装入螺母座孔内的检验套中,边旋转边装入,使检验棒在两端的的悬伸长 度应基本一致;三是将床身前端导轨以及桥尺与导轨的接触面擦拭干净把桥尺轻 轻的放置在导轨上面,并沿导轨做水平移动,检验其移动是否平稳;四是将表架 固定在擦拭干净的桥尺上,是两块表的表头触及到检验棒的上母线和侧母线,上 母线用杠杆百分表, 侧母线用百分表, 检查表杆是否紧固, 压表 (在 0.20mm 左右) 调零;五是往复移动桥尺,检测上母线与侧母线,边检测边调整螺母座的位置(用 铜棒敲打溜板箱)同时紧固螺钉,待螺钉完全紧固后在重复检验,找正后检棒旋 转 180°进行检测。其读数应取两次测量量的平均值,并达到要求。

3.2 确保滚珠丝杆螺母座孔与电机座孔的同轴度
滚珠丝杆螺母副支座孔与电机座孔的同轴度(允差为 200mm 内≤0.025mm)的 检测与调整,如图 3 所示。
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图 3 滚珠丝杆螺母副支座孔与电机座的同轴度

步骤如下:一是将电机座孔与电机座轴承孔擦拭干净并涂上润滑油,选择合 适的检套将其孔和外圆擦拭干净。 ,并涂上润滑油分别旋转装入电机座孔和电机座 轴承孔内;二是将检验棒擦拭干净涂上润滑油,从电机座孔内穿过,装入螺母座 孔内的检验套中,边旋转边装入,使检验棒在两端的的悬伸长度应基本一致;三 是将桥尺移动到靠电机座轴承孔端。以电机座为基准,使表头轻轻触及检验棒, 重新调表;四是调好表后,将桥尺移动至螺母座端处根据电机座的精度来检测滚 珠丝杆螺母座及其后轴承座的同轴度。如果有误差少许松开溜板箱上的紧固螺钉 用铜棒敲打溜板箱找正,同样是边找正边敲打边预紧的过程,找正后检验棒要旋 转 180°再进行检测,完全找正后家里紧固溜板箱上的紧固螺钉;五是将桥尺一致 电机轴承座孔端进行对表,达到允差≤0.025mm;六是将滚珠丝杆螺母座的检棒检 套抽出,检棒检套涂上润滑油,检棒挂在工装架上,检验套放在胶皮垫上。
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3.3 应保证后轴承座孔与床身导轨的平行度
后轴承孔的上母线及侧母线与导轨平行度的检测与调整(允差为 200mm 内≤ 0.025mm)如图 4 所示。

图 4 后轴承孔上母线和侧母线与导轨的平行度,同轴度调整

步骤如下:一是将后轴承座的基面擦拭干净,清理定位销孔和螺钉孔,在后 轴承座孔图润滑油,以防止生锈和便于装配,二是将后轴承座安装在床身上,用 内六角扳手将螺钉进行预紧;三是选择合适的检验套擦将外圆和后轴承座孔拭干 净,涂上润滑油选装装入后轴承座孔内;四是检验棒擦拭干净涂上润滑油,从后 轴承座孔内穿过,装入螺母座孔内的检验套中,边旋转边装入,使检验棒在两端 的的悬伸长度应基本一致;五是将床身后端导轨以及桥尺与导轨的接触面擦拭干 净把桥尺轻轻的放置在导轨上面,并沿导轨做水平移动,检验其移动是否平稳; 四是将表架固定在擦拭干净的桥尺上,是两块表的表头触及到检验棒的上母线和 侧母线,上母线用杠杆百分表,侧母线用百分表,检查表杆是否紧固,压表(在
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0.20mm 左右)调零;六是往复移动桥尺,检测上母线与侧母线,边检测边调整后 轴承座的位置(用铜棒敲打后轴承座) ,同时紧固螺钉,带螺钉完全紧固后再重复 检验。将检验棒旋转 180°后进行检验,其读数取两次测量值得平均值,并达到要 求。

3.4 应保证后轴承座孔与电机轴的同轴度
电机座与后轴承座的同轴度的检侧与调整(允差为 200mm 内≤0.025mm)如图 4 所示 步骤如下:一是将电机座孔与电机座轴承孔擦拭干净并涂上润滑油,选择合 适的检套将其孔和外圆擦拭干净。 ,并涂上润滑油分别旋转装入电机座孔和电机座 轴承孔内;二是将检验棒擦拭干净涂上润滑油,从电机座孔内穿过,装入螺母座 孔内的检验套中,边旋转边装入,使检验棒在两端的的悬伸长度应基本一致;三 是将桥尺移动到靠电机座轴承孔端。以电机座为基准,使表头轻轻触及检验棒, 重新调表;四是将桥尺连同表架搬离检验棒,搬到后轴承座,轻轻的放至到后轴 承座上的检验棒上,根据电机座的精度来检测后轴承座的同轴度。如果有误差, 少许松开后轴承座的紧固螺钉再次敲打后轴承座来找正,同样是边找正边敲打边 预紧的过程,找正后检验棒要旋转 180°再进行检测,完全找正后家里紧固后轴承 座上的紧固螺钉;五是将桥尺一致电机轴承座孔端进行对表,达到允差≤0.025mm; 六是将滚珠丝杆螺母座的检棒检套抽出,检棒检套涂上润滑油,检棒挂在工装架 上,检验套放在胶皮垫上。

4 安装 z 轴溜板箱的滚珠丝杆螺母副组件
其步骤如下 1.拆卸轴承座 2.将滚珠丝杠副装入丝杠螺母座且紧固丝杠螺母连接螺钉,在丝杠左端装入 压盖(10029)后将滚珠丝杠副移出电机座,依次在滚珠丝杠轴上装入滚动轴承 (760206)件 1、内、外轴承挡圈(10026、10025)及滚动轴承件 2、3、锁紧螺 母挡圈(10028) 、压盖(10027)后旋上锁紧螺母 YSF 且预紧如图 5 所示
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图 5 滚珠丝杆螺母副安装

3.用 50X50X300 木方抵住丝杠螺母座和电机座,旋转滚珠丝杠将滚动轴承部 件拉入电机座,注意轴承是否拉到位,固定电机座压盖于电机座上如图 6 所示

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图 6 滚珠丝杆螺母副轴承拉入电机座

4.移动丝杠螺母座至尾座端,松开滚珠丝杠螺母连接螺钉 5.将轴承座把合在床身上, 装入定位销后紧固连接螺钉, 装入滚动轴承 (106) , 装上轴承座压盖(10037)且固定如图 7 所示

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图 7 轴承端盖的固定

6.移动溜板箱活动自如至电机侧且预紧丝杠螺母连接螺钉。 7.将滚珠丝杠润滑油管装配到位

5 滚珠丝杆安装后的精度检测
A、将百分表置于丝杠外径表针有指示,旋转丝杠使表针进入丝杠螺旋 槽,搬动桥尺至电机端、丝杠螺母端、轴承座端螺旋槽空处,旋转丝杠 使表针置于丝杠外径,检测丝杠径向跳动。 B、三处允差≤0.015mm。在电机侧床身上架杠杆千分表,在丝杠(10016)中 心孔中用黄油,粘入Φ 8 钢珠,检测丝杠轴向蹿动,允差≤0.008mm。 C、调整千分表到合适位置,检测丝杠的径向跳动,允差≤0.012mm。 D、若两项指标有一项超差,调整锁紧螺母 YSF 至符合指标后,锁紧 YSF 如图 8 所示
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图 8 滚珠丝杆安装后的进度检测

6 z 轴伺服电机及其他部件的安装
A、确定伺服电机在机床外运行合格。 B、装入联轴器 EKL,伺服电机且固定,然后预紧联轴器确保连接有效 C、装配丝杠副防护板。

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结 尾
在数控机床维修过程中都是严谨的,维修的关键在于维修前的准备工作。因 此,对于数控维修技术来说,维修后要保证其精度让其机床你那个加工出完整的 零件,它关系到所加工出来零件的正确性与合理性。数控机床是技术密集和知识 密集的设备,问题一旦出现就要进行多方面的考虑,耐心仔细得分析,直到找到 解决的办法,这就要求技术人员要有综合分析和解决问题的能力。

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参考文献
1 鲁昌国、何冰强.机械制造技术:大连理工大学出版社.2009. 2 张丽华.数控编程与加工技术:大连理工出版社.2006. 3 武汉华中数控股份有限公司.华中世纪星 HNC-21T 装配工艺卡 2009

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