精密臥式加工中心回轉(zhuǎn)工作臺蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的裝配及調(diào)整分析

張桂花　李江艷　楊鵬剛（沈機(jī)集團(tuán)昆明機(jī)床股份有限公司，云南 昆明 650203）

精密臥式加工中心回轉(zhuǎn)工作臺蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的裝配及調(diào)整分析

張桂花李江艷楊鵬剛
（沈機(jī)集團(tuán)昆明機(jī)床股份有限公司，云南 昆明 650203）

本文主要針對回轉(zhuǎn)工作臺蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的過程裝配和調(diào)整，分析可能存在的問題及調(diào)整的方法，通過機(jī)床的裝配過程，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計和零件加工質(zhì)量等所存在的問題，并加以改進(jìn)，以保證機(jī)床的質(zhì)量，提高裝配質(zhì)量和工作效益。

精密臥式加工中心；回轉(zhuǎn)工作臺；蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)調(diào)整；分析

1 精密臥式加工中心回轉(zhuǎn)工作臺蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和原理

蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)是由交錯軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)演化而來的，屬于齒輪機(jī)構(gòu)的一種特殊類型。蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)常用來傳遞兩交錯軸之間的運(yùn)動和動力。蝸輪與蝸桿在其中間平面內(nèi)相當(dāng)於齒輪與齒條，蝸桿又與螺桿形狀相似。可以得到很大的傳動比，比交錯軸斜齒輪機(jī)構(gòu)緊湊兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高於交錯軸斜齒輪機(jī)構(gòu)蝸桿傳動相當(dāng)於螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪音很小具有自鎖性。而精密臥式加工心中回轉(zhuǎn)工作臺蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)采用雙導(dǎo)程圓柱蝸桿和外徑為Φ936mm的銅蝸輪。結(jié)構(gòu)如圖1所示，動力扭矩從電機(jī)通過蝸桿前端聯(lián)軸器傳遞到蝸桿，使蝸桿轉(zhuǎn)動，然后通過蝸桿傳給蝸輪，帶動工作臺回轉(zhuǎn)，蝸桿兩端軸承套為偏心套，前端偏心套和工作臺底座（基體）間有調(diào)整蝸桿軸向位移墊圈。繞偏心套外圓面軸心線轉(zhuǎn)動，利用偏心套外圓面和內(nèi)圓面間偏心距，來調(diào)整蝸輪蝸桿在水平面內(nèi)的中心距離，調(diào)整后的理想狀態(tài)是蝸輪蝸桿實際嚙合點與理論嚙合點重合。

2 蝸桿蝸輪裝配時的工藝要求和技術(shù)要求：

2.1 工藝要求

（1）有正確適當(dāng)?shù)凝X側(cè)隙（軸向），即嚙合間隙達(dá)到0.03mm～0.035mm；（2）應(yīng)保證蝸桿軸心線與蝸輪軸心線互相垂直；（3）蝸桿的軸心線應(yīng)在蝸輪輪齒的對稱平面內(nèi)；（4）有正確的接觸斑點及位置，即接觸斑點沿齒高方向達(dá)到60%以上，沿齒長方向達(dá)到65%以上，然后在周圍四個方向作同樣檢驗，使之達(dá)到均勻。

2.2 技術(shù)要求：通常的蝸桿傳動是以蝸桿為主動件，其軸心線與蝸輪軸心線在空間交錯軸間交角為90°。

（1）蝸桿軸心線應(yīng)與蝸輪軸心線垂直，蝸桿軸心線應(yīng)在蝸輪輪齒的中間平面內(nèi)。 （2）蝸桿與蝸輪間的中心距要準(zhǔn)確，以保證有適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙和正確的接觸斑點。（3）轉(zhuǎn)動靈活。蝸輪在任意位置旋轉(zhuǎn)蝸桿手感相同，無卡住現(xiàn)象。

3 精密臥式加工中心回轉(zhuǎn)工作臺蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的裝配過程

圖1 精密臥式加工心中回轉(zhuǎn)工作臺渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)

（1）聯(lián)接蝸輪和工作臺，首先將相關(guān)零件清洗干凈，然后用專業(yè)吊掛工具將工作臺翻轉(zhuǎn)底面朝上，將清洗干凈的蝸輪吊裝在工作臺上，與工作臺主軸旋轉(zhuǎn)軸心為基準(zhǔn)校正蝸輪與工作臺中心孔的同軸度。（2）配裝蝸桿組件調(diào)整蝸輪蝸桿嚙合面接觸，保證工作臺分度準(zhǔn)確平穩(wěn)在工作臺拖板中心孔內(nèi)裝上工作臺主軸，將已校裝好的工作臺組件吊裝在拖板上，然后裝上與之配合的蝸桿組件，用調(diào)整墊（工藝用）調(diào)整蝸桿軸移動，使嚙合間隙（即齒側(cè)隙）在0.10mm左右，轉(zhuǎn)動蝸桿兩端偏心套，轉(zhuǎn)動后保持兩偏心套外端面刻線在同一方向。用顯示劑（紅丹粉）檢測蝸輪蝸桿齒面接觸斑點，使接觸斑點沿齒高方向達(dá)到60%以上，沿齒長方向達(dá)到65%以上。以保證蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動平穩(wěn)、準(zhǔn)確，同時盡可能的減少蝸輪根切現(xiàn)象（雙導(dǎo)程蝸桿兩導(dǎo)程不相同，大模數(shù)齒面上產(chǎn)生根切），同時沿齒長方向接觸面分布應(yīng)上下對稱，使蝸桿傳遞給蝸輪的扭矩平穩(wěn)，延長蝸輪使用壽命。調(diào)整偏心套使蝸輪蝸桿嚙合面接觸合格后配打兩偏心套定位銷，進(jìn)入下道工序。（3）調(diào)整蝸輪蝸桿軸向間隙（即齒側(cè)隙）保證工作臺回轉(zhuǎn)反向誤差。因雙道程圓柱蝸桿左右齒面軸向模數(shù)不同，同側(cè)齒輪面模數(shù)相同；蝸桿向齒輪厚，沿軸從一端到另一端按一定比例地增大或減小，調(diào)整蝸桿沿軸向位移，改變蝸桿蝸輪嚙合間隙。以最佳的間隙來保證回轉(zhuǎn)工作臺的反向誤差。在工作臺側(cè)面固定一個百分表，表針指在工作臺外側(cè)面T型槽側(cè)壁上，使工作臺處于自然松開狀況，配磨蝸桿調(diào)整墊尺寸，使蝸桿軸向移動，用加力半徑1000mm的加力扳手正反搬動工作臺，使百分表讀數(shù)達(dá)到實測要求0.035mm以內(nèi)，到此蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的裝配工作基本完成，在后續(xù)各部件總裝完工后，進(jìn)行通電運(yùn)行進(jìn)一步檢測調(diào)試。達(dá)到坐標(biāo)定位精度，重復(fù)定位精度和反向差等精度檢驗要求。

結(jié)語

綜上所述，在機(jī)床的裝配工作中，嚴(yán)格按照工藝圖紙要求進(jìn)行裝配時，對機(jī)械原理和工藝要求要充分的理解，實際操作中對主關(guān)件的裝配調(diào)整在保證工藝要求的前提下，對工藝?yán)碚摂?shù)據(jù)進(jìn)行有效地試驗和論證，具有重要意義。通過實際工作中的經(jīng)歷，使我進(jìn)一步認(rèn)識到，在前期裝配過程中對個部組件的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行細(xì)致的分析，即使是很小的突破和改進(jìn)，對整個機(jī)床的裝配周期進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量，都起著事半功倍的作用。

[1]馬保振.機(jī)械電子工業(yè)部統(tǒng)編.機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.

TG659

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國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（2012AA040703）。