燕尾滑动体中蜗轮与蜗杆相互位置的测量和控制广州
2022-07-13 16:41:50 战锤机械网
1、问题提出
燕尾连接是机械设计中常用的机构，多用于实现相对滑动，相对滑动的动力可以依靠蜗轮、蜗杆，即凹燕尾件、凸燕尾件上分别安装蜗轮、蜗杆，通过蜗轮、蜗杆的啮合转动，靠蜗轮中心的螺纹副来驱动燕尾件相对滑动。有一种情况如图1所示，由于受设计结构限制，蜗杆与滑动燕尾面A呈一定的倾斜角度，这给控制蜗轮、蜗杆的中心距带来了较大难度，主要原因如下所述。
图1?1.蜗杆2.凹燕尾件3.蜗轮4.凸燕尾件5、螺纹副
（1）蜗轮位于凸燕尾件上，蜗杆位于凹燕尾件上，凸燕尾件和凹燕尾件通过基准燕尾面A配合连接，两者的配合位置直接影响到蜗轮、蜗杆的是中心距。
（2）蜗轮、蜗杆的中心距方向并非垂直或水平，而是与基准燕尾面A呈一定的倾斜角度，无法采用常规手段进行直接测量。
2、问题分析
要想精确保证蜗轮、蜗杆的中心距，必须保证两点。
（1）对凸燕尾件来讲，蜗轮安装孔与基准燕尾面A的相对位置必须精确。
（2）对凹燕尾件来讲，蜗杆安装孔与基准燕尾面A的相对位置必须精确。
3、解决方案
（1）凸燕尾件上蜗轮安装孔与基准燕尾面A位置的测量与控制。由于蜗轮安装孔的轴向方向与基准燕尾面A平行，所以比较容易检测，可以通过以下方法测量。
在蜗轮安装孔中安装蜗轮心轴，在基准燕尾面A内放一支测量棒，使用高度尺或量块来测量蜗轮心轴与测量棒的水平距离H1、垂直距离H2，通过磨削基准燕尾面A，使凸燕尾件上蜗轮安装孔与基准燕尾面A的相互位置达到理想数值。如图2所示。
图2凸燕尾件
（2）凹燕尾件上蜗杆安装孔与基准燕尾面A位置的测量与控制。采取比较法进行测量，即制作图3所示的标准量块，其中制造量块底座时，必须严格保证蜗杆心轴与基准燕尾面A的相互位置。
图3标准量块 ?1.量块底座2.通用表座3.千分表4.蜗杆心轴
使用时，首先把通用表座和量块底座沿基准燕尾面A滑动，使千分表的表头与蜗杆心轴接触，读取千分表数值，然后再用通用表座与安装了蜗杆心轴的凹燕尾件配合滑动，再次读取千分表的数值，通过千分表两项数值比较，来判断凹燕尾件上蜗杆安装孔与基准燕尾面A的相对位置，如果不理想，可以磨削凹燕尾件上的基准燕尾面A后再次测量，直到达到要求为止。
标准量块的制作难点在量块底座上，就是如何通过磨削量块底座上的基准燕尾面A，来保证与蜗杆心轴的相互位置，为此，特制作图4所示分体式校对规，由于采用了分体式结构，决定校对规精度的基准燕尾面A角度α、菱形板厚度H及校对规验棒直径D不但容易加工，而且能严格保证尺寸和精密公差，这样，可以按照所需要的理论尺寸，制作出高精度的校对规。
图4分体式校对规?1.菱形板2.基板3.校对规验棒
有了以上精密校对规，在制造标准量块时，通过磨削标准量块上的基准燕尾面A，同时配合使用分体式校对规加以控制，如图5所示。
图5?1.量块底座2.菱形板3.基板4.校对规验棒5.蜗杆心轴
在设计上，校对规验棒的直径大小，理论上与蜗杆心轴外圆相切，这样在加工量块底座时，随着对量块底座上基准燕尾面A的一次次磨削，校对规验棒会逐渐向蜗杆心轴靠近，可以通过量块底座开放式凹燕尾槽空间，使用0.01mm或0.02mm塞尺进行测量和控制，直到把校对规验棒与蜗杆心轴之间的间隙控制在0.02mm公差范围之内，这样就能得到高精度的量块底座。
有了高精度的标准量块后，按前面所述，可以准确、方便地测量和控制凹燕尾件上蜗杆安装孔与基准燕尾面A的相互位置。
以上由繁化简、方便实用的工艺方法，已成功应用于自进给镗头产品的生产，效果良好。