機床檢驗棒的優化設計探析

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摘要：目前機床一般采用伺服電機驅動絲杠螺母副帶動部件直線進給，在安裝絲杠螺母副與伺服電機時，需要與絲杠軸承座、電機座、機床滑座配合安裝，且對絲杠螺母副裝配精度要求較高。因此安裝前，須用專用檢具機床檢驗棒對絲杠軸承座、電機座、滑座絲杠螺母安裝孔的同軸度進行校驗。但現有機床檢驗棒常采用GB/T25377-2010進行制造，其結構上無固定孔，對于部分結構特殊的機床，該檢驗棒無法在機床的電機座、絲杠軸承座上進行固定。而通過在棒體上設置法蘭，法蘭上沿圓周方向等角度地設置多個定位孔，即可使機床檢驗棒在不同類型機床的電機座、絲杠軸承座以及滑座上安裝，結構簡單，適配性好。

關鍵詞：機床；生產裝配；檢驗棒優化設計

1機床檢驗棒優化的初步思路

鑒于現有機床檢驗棒的不足之處，根據實際機床生產裝配經驗，需將原有機床檢驗棒優化成能夠固定設置在電機座和絲杠軸承座上的機床檢驗棒。為此，擬采用以下思路對傳統機床檢驗棒進行優化：首先在機床檢驗棒棒體1的一端固定設置法蘭2以及非檢測部分3，非檢測部分最好設計為圓柱狀，便于搬運和取放。接著在該法蘭上沿圓周方向等角度地設置若干個定位通孔4。檢驗棒棒體設計為圓柱狀，該棒體側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計有中心孔5，便于驅動頂尖對機床檢驗棒進行裝夾，提高加工生產效率。最后在靠近法蘭的一端棒體上設計有圓環狀的裝配部分，裝配部分的圓度和圓柱度控制在為0.003以內，在裝配部分遠離法蘭的一端設計倒角，便于機床檢驗棒快速安裝在電機座和絲杠軸承座上。通過設置法蘭，在裝配時機床檢驗棒與絲杠軸承座之間能夠通過定位孔和預設在絲杠軸承座的安裝孔螺栓連接，結構簡單，裝配簡便，適配性好；同理，機床檢驗棒與電機座和滑座的連接也可以通過同樣的方式。

2機床檢驗棒再優化的具體思路

對機床檢驗棒初步優化（稱為第一機床檢驗棒11）的基礎上，在檢驗棒棒體靠近法蘭的一端再增加設計一個圓環狀的裝配部分6。該裝配部的圓度和圓柱度設置為0.003。通過設置這一裝配部分，再次優化機床檢驗棒（稱為第二機床檢驗棒12）便于機床檢驗棒在絲杠軸承座和電機座上實現周向定位。

3機床檢驗棒優化后的實際應用效果

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，將第二機床檢驗棒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；將第一機床檢驗棒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床直線導引副的滑塊上，百分表的檢測觸頭抵觸在檢驗棒的棒體上，然后移動滑塊，觀察百分表的示數變化，從而可以快速判斷兩者的同軸度是否一致。

3.2檢測電機座8和絲杠軸承座7的同軸度

在機床裝配過程中，在檢測電機座8和絲杠軸承座7的同軸度時，將兩個第二機床檢驗棒12分別通過螺栓與絲杠軸承座和電機座的定位螺孔配合，安裝在電機座和絲杠軸承座上，將檢測用的百分表固定在機床直線導引副的滑塊上，百分表的檢測觸頭抵觸在檢驗棒的棒體上，然后移動滑塊，觀察百分表的示數變化，從而可以快速判斷兩者的同軸度是否一致?？傊瑥囊陨蟽蓚€檢驗實例可以看出，與現有機床檢驗棒技術相比，通過在棒體上增加法蘭設計，優化檢驗棒結構，便于機床檢驗棒適配安裝在不同類型機床的電機座、絲杠軸承座以及滑座上，從而可以實現快速檢驗絲杠軸承座與滑座絲杠螺母安裝孔的同軸度以及電機座和絲杠軸承座的同軸度，結構簡單，裝配方便，使用便捷，適配性好。目前，這一機床檢驗棒的創新性結構優化設計完全滿足機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座和絲杠軸承座的同軸度的檢驗要求，符合當前工業制造4.0背景下的機床的安裝要求，在機床生產行業進行機床試制裝配時由企業進行試用優化后的機床檢驗棒進行同軸度檢驗，受到使用者廣泛好評。

作者：曾超峰 劉碧云 劉志峰 單位：廣東原點智能技術有限公司