CN109681604B - 一种双丝杠同步调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双丝杠同步调整方法，属于丝杠传动技术领域，包括以下步骤：步骤1、将第一根丝杠的丝母与工作台托板固定连接，将第二根丝杠的丝母与工作台托板贴合但不连接；步骤2、在第一根丝杠与第二根丝杠上分别对齐安装皮带轮，并在皮带轮上套装同步齿形带，然后进行第一根丝杠与第二根丝杠的同步连接并涨紧同步齿形带；步骤3、采用检具测量第二根丝杠的丝母与工作台托板之间的位移量，并填塞相应厚度的垫片；本发明具有双丝杠同步度调节便捷简单、有效控制双丝杠的同步误差、保证双丝杠传动的同步精度、保证双丝杠传动稳定性及可靠性的有益效果。

Description

一种双丝杠同步调整方法

技术领域

本发明属于丝杠传动技术领域，具体涉及一种双丝杠同步调整方法。

背景技术

丝杠传动因其具有传动精度高、传动平稳、传动效率高等优点，是机械传动领域中使用即为广泛的一种传动方式。在丝杠传动领域中，双丝杠传动相比单丝杠传动，可提供更大的传动力，同时相比齿轮传动，具有空间占用少，响应速度快，润滑消耗量小，成本低，传动稳定可靠等优点。在双丝杠的传动过程中，必须保证两根丝杠传动的同步性。但是在双丝杠的安装及调整过程中，存在随意性较大的问题，这就导致双丝杠传动的同步性不能精确保证。如果双丝杠进行不同步的传动，在长时间使用过程中，就会导致支撑丝杠的轴承损坏或丝杠损坏的事故，且错误安装调整的双丝杠传动结构在加工机床加工的过程中会带来了偶发的工件表面波纹问题，影响了机床的正常使用，制约了机床的高效应用。现今在双丝杠传动同步安装与调整方面的技术资料较少，缺乏有效调节并保证双丝杠同步传动精度的方法，因此，本发明公开了一种双丝杠同步调整的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双丝杠同步调整的方法，实现便捷调节双丝杠的同步精度、有效保证双丝杆传动的同步性的功能。

本发明通过下述技术方案实现：

一种双丝杠同步调整方法，包括以下步骤：

步骤1、将第一根丝杠的丝母与工作台托板固定连接，将第二根丝杠的丝母与工作台托板贴合但不连接；

步骤2、在第一根丝杠与第二根丝杠上分别对齐安装皮带轮，并在皮带轮上套装同步齿形带，然后进行第一根丝杠与第二根丝杠的同步连接并涨紧同步齿形带；

步骤3、采用检具测量第二根丝杠的丝母与工作台托板之间的位移量，并填塞相应厚度的垫片。

双丝杠传动是两根平行的丝杠同时转动，并驱动套装在丝杠上的丝母进行直线运动。在理想情况下，两根丝杠的转动情况应该是完全同步的，即两根丝杠上的丝母的运动情况是完全同步的。但是在实际情况下，因为人工装配等因素，不可能保证双丝杠传动的完全同步，两根丝杠之间或多或少会存在同步误差。由于双丝杠之间的同步误差的存在，在长时间使用后，就可能导致支撑丝杠的轴承变形或丝杠本身变形的问题。

步骤1中，首先将第一根丝杠的丝母与工作台托板固定连接，将第二根丝杠的丝母与工作台托板贴合但不连接。

步骤2中，将两个皮带轮分别对齐套装在第一根丝杠和第二根丝杠上，并在皮带轮上套装同步齿形带，通过同步齿形带将两根丝杠和电机串连。然后通过电机将同步齿形带涨紧后，两个皮带轮分别驱动第一根丝杠和第二根丝杠转动，第一根丝杠和第二根丝杠同时驱动套装在其上的丝母移动。由于第一根丝杠上的丝母与工作台托板固定连接，因此第一根丝杠转动时，第一根丝杠相对工作台托板移动一定距离；由于第二根丝杠上的丝母没有与工作台托板连接，若第一根丝杠与第二根丝杠之间存在同步误差，第二根丝杠就会伴随第一根丝杠相对工作台托板移动一定距离，即第二根丝杠上的丝母会与工作台托板之间产生位移量，这个位移量就是第一根丝杠与第二根丝杠之间的同步误差。

步骤3中，采用检具检测第二根丝杠的丝母与工作台托板之间的位移量，然后根据测量的位移量，加工相应的垫片，使垫片的厚度等于位移量，然后将垫片填塞在第二根丝杠的丝母与工作台托板之间，将第一根丝杠与第二根丝杠之间的同步误差消除，进而保证第一根丝杠与第二根丝杠的同步性。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述步骤3中，若位移量过小导致垫片难以加工，则在第一根丝杠的丝母与工作台托板之间及第二根丝杠的丝母与工作台托板之间均加装垫片，并使两片垫片的厚度差等于位移量。

若第一根丝杠与第二根丝杠之间的同步误差很小，即进行第一根丝杠与第二根丝杠的同步转动后，第二根丝杠的丝母与工作台托板之间产生的位移量很小，此时加工相应厚度的垫片的难度较大且难以保证垫片的厚度精度。此时可采取在第一根丝杠的丝母与工作台托板之前，在第二根丝杠的丝母与工作台托板之间均填塞较厚的垫片，只需要保证两片垫片之间的厚度差等于位移量即可，由于垫片较厚，因此加工难度大大降低，厚度精度也易于保证。

为了更好的实现本发明，进一步地，位移量的检具的精度为0.01mm，垫片精度为0.01mm。

位移量的检测精度和垫片的厚度精度均会直接影响两根丝杠之间的同步精度，为了将第一根丝杠与第二根丝杠之间的同步精度控制在很小的误差之内，使第一根丝杠与第二根丝杠之间的同步误差对同步传动的影响降到最低，因此需要保证位移量的检具的精度为0.01mm，垫片精度为0.01mm，最终有效控制第一根丝杠与第二根丝杠之间的同步误差。

为了更好的实现本发明，进一步地，两个皮带轮在同一方向的端面差在0.2mm公差范围内。

理想情况下，分别套装在第一根丝杠与第二根丝杠上的皮带轮的端面应该是完全平行对齐的，这样才能保证皮带轮在同步齿形带的驱动下同步驱动丝杠转动。但是在实际装配过程中，两个皮带轮的同侧的端面之间必定会出现端面差，若两个皮带轮的同侧的端面之间的端面差较大，就会直接影响到第一根丝杠与第二根丝杠之间的同步传动，因此需要将第一根丝杠与第二根丝杠上的皮带轮在同一方向的端面差在0.2mm公差范围内，尽可能减小皮带轮的装配误差给第一根丝杠与第二根丝杠之间的同步误差带来的影响。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述同步齿形带的齿宽与皮带轮的宽度相同。

若同步齿形带的宽度小于皮带轮的宽度，则同步齿形带驱动皮带轮转动时，同步齿形带可能在皮带轮的轮槽内摆动，进而造成同步驱动误差。为了尽可能避免上述情况，因此将同步齿形带的齿宽与皮带轮的宽度设置为相同，从而避免传动过程中同步齿形带摆动带来的同步误差。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述同步齿形带的涨紧力为140hz。

同步齿形带需要充分涨紧，若同步齿形带的涨紧不充分，则在进行同步传动时，同步齿形带可能会发生打滑的情况，进而造成同步误差；若同步齿形带涨紧过度，则在进行同步传动时，同步齿形带可能会阻碍皮带轮的正常转动，也会造成同步误差；因此，同步齿形带的涨紧力不宜过大也不宜过小，推荐同步齿形带的涨紧力为140hz。

为了更好的实现本发明，进一步地，进行步骤1之前，分别调节第一根丝杠的两端的轴承座与丝母之间及第二根丝杠的两端的轴承座与丝母之间的直线度均在0.02mm公差范围内。

在进行第一根丝杠与第二根丝杠之间的同步调整之前，需要保证第一根丝杠与第二根丝杠均被正确预紧，同时要控制第一根丝杠两端的轴承座与丝母之间的直线度与第二根丝杠两端的轴承座与丝母之间的直线度误差，若第一根丝杠两端的轴承座与丝母之间的直线度与第二根丝杠两端的轴承座与丝母之间的直线度误差过大，即第一根丝杠与第二根丝杠可能处于倾斜的状态下进行同步传动，进而会造成同步误差。为了避免第一根丝杠两端的轴承座与丝母之间的直线度与第二根丝杠两端的轴承座与丝母之间的直线度误差造成同步误差，因此调节第一根丝杠两端的轴承座与丝母之间的直线度与第二根丝杠两端的轴承座与丝母之间的直线度在0.02mm公差范围内。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过剪第一根丝杠的丝母与工作台托板固定连接，将第二根丝杠的丝母与工作台托板贴紧但不连接，然后通过皮带轮和同步齿形带同步驱动第一根丝杠与第二根丝杠，将第一根丝杠与第二根丝杠调节至同步状态，并用垫片填塞同步误差造成的丝母与工作台托板之间的位移量，实现调节双丝杠至同步状态的功能；本发明具有双丝杠同步度调节便捷简单、有效控制双丝杠的同步误差、保证双丝杠传动的同步精度有益效果；

（2）在同步误差造成的位移量很小时，本发明通过在第一根丝杠与第二根丝杠的丝母与工作台托板之间均填塞垫片，并使两片垫片的厚度差等于位移量，避免了因位移量过小而导致垫片难以加工、垫片厚度精度难以保证的问题；本发明具有的双丝杠同步度调节便捷简单、传动稳定性高、可靠性高有益效果。

附图说明

图1为本发明的步骤示意图；

图2为丝杠的连接示意图；

图3为丝杠的同步示意图。

其中：1-工作台托板；2-第一根丝杠；3-第二根丝杠；4-皮带轮；5-丝母；6-同步齿形带；7-垫片。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种双丝杠同步调整方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、如图2所示，将第一根丝杠2的丝母5与工作台托板1固定连接，将第二根丝杠3的丝母5与工作台托板1贴合但不连接；

步骤2、在第一根丝杠2与第二根丝杠3上分别对齐安装皮带轮4，并在皮带轮4上套装同步齿形带6，然后进行第一根丝杠2与第二根丝杠3的同步连接并涨紧同步齿形带6；

步骤3、如图3所示，采用检具测量第二根丝杠3的丝母5与工作台托板1之间的位移量，并填塞相应厚度的垫片7。

进行双丝杠同步调整的方法主要包括依次进行的同步连接、测量同步误差和消除误差三个工序，在进行同步连接之前，应当先对第一根丝杠2与第二根丝杠3进行正确预紧，避免在同步传动过程中，丝杠发生晃动。

同步连接工序包括，将第一根丝杠2与第二根丝杠3分别平行对齐的安装在轴承座上，然后将第一根丝杠2的丝母5与工作台托板1贴合并固定连接，将第二根丝杠3的丝母5与工作台托板1贴合但不连接。然后分别在第一根丝杠2与第二根丝杠3上对齐套装皮带轮4，并在皮带轮4之间套装同步齿形带6，通过同步齿形带6将皮带轮4与电机串连。皮带轮4套装完成后，应当检查两个皮带轮4的同一侧的端面之间是否平行且对齐，同时应当通过电机调节同步齿形带6的涨紧力，使得同步齿形带6充分涨紧，避免同步传动过程中同步齿形带6发生打滑。

同步齿形带6涨紧时带动两个皮带轮4进行同步转动，两个皮带轮4分别带动第一根丝杠2和第二根丝杠3进行同步转动。若第一根丝杠2与第二根丝杠3之间不存在同步误差，则第一根丝杠2与第二根丝杠3之间在沿着丝杆轴线的方向不会发生相对移动，即第一根丝杠2与第二根丝杠3上的丝母5在沿着丝杠轴线的方向不会发生相对移动，此时不需要进行同步误差消除。

若第一根丝杠2与第二根丝杠3之间存在同步误差，由于第一根丝杠2上的丝母5与工作台托板1贴合并固定连接，因此第一根丝杠2转动时，第一根丝杠2会相对于工作台托板1发生位移，第二根丝杠3在第一根丝杠2的带动下也会相对于工作台托板1发生位移，且由于第二根丝杠3上的丝母5没有与工作台托板1固定连接，因此第二根丝杠3上的丝母5也会相对于工作台托板1发生位移，进而产生一个位移量，这个位移量就是第一根丝杠2与第二根丝杠3之间的同步误差。采用检具测量这个位移量，即可测出第一根丝杠2与第二根丝杠3之间的同步误差。

根据测量出的同步误差，加工相应厚度的垫片7，使垫片7的厚度等于位移量，然后将加工好的垫片7填塞在第二根丝杠3的丝母5与工作台托板1之间，将第一根丝杠2与第二根丝杠3之间的同步误差消除，进而保证第一根丝杠2与第二根丝杠3之间的同步性。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，所述步骤3中，若位移量过小导致垫片7难以加工，则在第一根丝杠2的丝母5与工作台托板1之间及第二根丝杠3的丝母5与工作台托板1之间均加装垫片7，并使两片垫片7的厚度差等于位移量。

如测量出的位移量较小，如位移量不足1mm，则对应这个位移量的垫片7的加工就很困难，由于垫片7的厚度较小，垫片7的厚度精度也难以保证。此时可分别在第一根丝杠2的丝母5与工作台托板1之间及第二根丝杠3的丝母5与工作台托板1之间均增加垫片7以便于加工。如测量的位移量为0.33mm，则可分别制两个垫片7，一个垫片7的厚度为3.00mm，另一个垫片7的厚度为3.33mm，两片垫片7的厚度差即为0.33mm，等于位移量。将厚度为3.00mm的垫片7加装在第一根丝杠2的丝母5与工作台托板1之间，将厚度为3.33mm的垫片7加装第二根丝杠3的丝母5与工作台托板1之间以消除同步误差。由于垫片7的加工厚度变大，其加工难度大大降低，且垫片7的厚度精度也更易于保证。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，位移量的检具的精度为0.01mm，垫片精度为0.01mm。

用于测量位移量的检具可采用光栅尺、游标卡尺等，但是其精度都需要达到0.01mm，在进行位移量测量时，应反复进行多次测量，然后计算多次测量值的平均值为最终位移量的测量至；垫片7的加工精度也应该达到0.01mm。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，两个皮带轮4在同一方向的端面差在0.2mm公差范围内；所述同步齿形带6的齿宽与皮带轮4的宽度相同。

同步齿形带6的齿宽与皮带轮4的宽度相同，即同步齿形带6能够完全卡装在皮带轮4的轮槽内，同步齿形带6的两侧会受到皮带轮4的轮槽的限位而不能摆动。若同步齿形带6的宽度小于皮带轮4的宽度，则在进行同步传动时，同步齿形带6会在皮带轮4的轮槽内摆动，即同步齿形带6并不是完全垂直于丝杠的轴线，会造成同步误差。

在保证同步齿形带6的齿宽与皮带轮4的宽度相同的理想情况下，第一根丝杠2和第二根丝杠3上的皮带轮应当是平行对齐安装的，即两个皮带轮4的同一侧的端面之间不存在端面差，但是在实际情况中，由于第一根丝杠2和第二根丝杠3本身及装配原因，两个皮带轮4不可能保证完全对齐，即两个皮带轮4的同一侧的端面之间必定存在端面差。若两个皮带轮4的同一侧的端面差过大，则在进行传动时，绕设在两个皮带轮4上同步齿形带6并不是完全垂直于丝杠的轴线，而是存在一定的倾角，因此同步齿形带6并没有同步带动两个皮带轮4进行同步传动，因此就会造成第一根丝杠2和第二根丝杠3之间存在同步误差。为了尽可能的减小皮带轮4的端面差带来的同步误差，因此将第一根丝杠2和第二根丝杠3上的皮带轮4在同一方向的端面差在0.2mm公差范围内。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，所述同步齿形带6的涨紧力为140hz。

将同步齿形带6绕设在两个皮带轮4外侧之后，需要对同步齿形带6进行适当预紧，避免同步齿形带6在进行同步传动时打滑而造成同步误差。两个皮带轮4处的同步齿形带6必须进行同时预紧，且预紧力不宜过大也不宜过小，预紧力过大会导致同步齿形带6阻碍皮带轮4转动，预紧力过小会造成同步齿形带6打滑。

同步齿形带6预紧完成后，使用张紧力检测仪检测同步齿形带6的预紧力，保证同步齿形带6的预紧力在140hz左右为佳。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，进行步骤1之前，分别调节第一根丝杠2与第二根丝杠3的两端的轴承座与丝母5之间的直线度在0.02mm公差范围内。

第一根丝杠2与第二根丝杠3通过安装在其两端的轴承座中的轴承进行有效支撑，理想情况下，第一根丝杠2与第二根丝杠3是处于水平状态且平行对齐的，但是由于装配原因，第一根丝杠2两端的轴承座与丝母5及第二根丝杠3两端的轴承座与丝母5之间会存在直线度误差，即第一根丝杠2与第二根丝杠3并不是处于绝对水平的状态，而是倾斜了一定微小的角度。如果第一根丝杠2两端的轴承座与丝母5之间及第二根丝杠3两端的轴承座与丝母5之间的直线度误差过大，则第一根丝杠2与第二根丝杠3的传动时的同步误差相应增大，为了尽量减小轴承座与丝母5之间的直线度误差对第一根丝杠2与第二根丝杠3的同步误差的影响，因此采用激光直线度检测仪进行丝母5与轴承座之间的直线度测量，并将轴承座与丝杠的丝母5之间的直线度控制在0.02mm公差范围内。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双丝杠同步调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将第一根丝杠的丝母与工作台托板固定连接，将第二根丝杠的丝母与工作台托板贴合但不连接；

步骤2、在第一根丝杠与第二根丝杠上分别对齐安装皮带轮，并在皮带轮上套装同步齿形带，然后进行第一根丝杠与第二根丝杠的同步连接并涨紧同步齿形带；

步骤3、采用检具测量第二根丝杠的丝母与工作台托板之间的位移量，并填塞相应厚度的垫片。

2.根据权利要求1所述的一种双丝杠同步调整方法，其特征在于，所述步骤3中，若位移量过小导致垫片难以加工，则在第一根丝杠的丝母与工作台托板之间及第二根丝杠的丝母与工作台托板之间均加装垫片，并使两片垫片的厚度差等于位移量。

3.根据权利要求2所述的一种双丝杠同步调整方法，其特征在于，位移量的检具的精度为0.01mm，垫片精度为0.01mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种双丝杠同步调整方法，其特征在于，所述同步齿形带的齿宽与皮带轮的宽度相同。

5.根据权利要求1所述的一种双丝杠同步调整方法，其特征在于，两个皮带轮在同一方向的端面差在0.2mm公差范围内。

6.根据权利要求1所述的一种双丝杠同步调整方法，其特征在于，进行步骤1之前，分别调节第一根丝杠的两端的轴承座与丝母之间及第二根丝杠的两端的轴承座与丝母之间的直线度均在0.02mm公差范围内。

Images