CN113865470B - 用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于精密装配技术领域，提供一种用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法。为实现矩形零件在回转台上的对称安装，首先调整高精度芯轴和回转台回转轴线的同轴度不大于3μm，然后以芯轴作为装调基准将00级平尺贴合在矩形零件两平行定位面，利用高精度的回转轴系实现千分表的回转，搜索千分表与平尺从接触到分离过程中的示数极值，最后通过微调矩形零件的位置直至两次示数极值相等，实现矩形零件在回转台上沿半径方向或直径方向的对称安装。本发明提供的一种用于矩形零件在回转台上的对称装调方法具有结构简单、装调精度高、操作方便等优点，广泛应用于矩形零件或类似零件在回转台上对称安装和定位操作，具有良好的市场应用前景。

Description

用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法

技术领域

本发明属于精密装配技术领域，涉及一种用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法。

背景技术

矩形零件作为机械工业中常见的零件，在回转台上安装时往往会要求其中两平行面和零件几何中心与回转台的中心连线平行且对称，但矩形零件在回转台上安装时除回转台的轴线外无任何安装基准，公开专利中虽然有测量回转台中心到某平面距离的方法，但此类方法用于矩形零件或类似零件在回转台上安装定位时存在一定的困难，或有特殊条件的制约，或需用到专门的仪器设备，这均给测量装调带来了较大的不便，增加了成本。

发明内容

为保证矩形零件在回转台上实现沿半径方向对称安装，本发明提出了一种用于矩形零件在回转台上的精密装调方法与装置，将矩形零件两平行面通过平尺延长，利用高精度的回转轴系将千分表回转一周，通过比较测头滑过00级平尺过程中的示数极值，微调矩形零件在回转台上的位置，实现矩形零件在回转台上沿半径方向对称安装。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系，所述回转轴系包括芯轴2、回转套筒、密珠轴套1、钢球5。

所述的回转套筒由圆板4和轴套3粘结而成，其中圆板4的上下两端面平面度均不大于1μm，轴套3的外径尺寸与圆板4的外径尺寸一致，内表面的圆柱度不大于1μm。

所述的芯轴2主要包括顶部的回转轴段2-2、中部的定位轴肩2-3和下部的法兰轴段，密珠轴套1设于回转轴段2-2外围，轴套3设于密珠轴套1外围，与其配合，且密珠轴套、轴套3均设于定位轴肩2-3上方。所述芯轴2两端带有中心孔2-1，钢球5设于靠近轴段的中心孔2-1内。所述回转轴段2-2圆柱度不大于1μm，用于回转套筒和密珠轴套1的旋转；所述定位轴肩2-3垂直于轴线，用于密珠轴套1的轴向定位；所述法兰轴段带有法兰孔2-4，下端面为芯轴的定位面2-5，该平面与轴线的垂直度误差不大于2μm，所述法兰孔2-4的尺寸、中心距与回转台上的螺纹孔一致，芯轴2通过连接螺钉固定在回转台上，调整其轴线与回转台的轴线重合。

所述的密珠轴套1中的滚动体为钢球，以实现回转套筒的高精度旋转。

进一步的，所述的密珠轴套1的滚动体选用G5级及以上精度的钢球。

进一步的，所述的密珠轴套1中的钢球与回转套筒内孔、芯轴2的回转轴段2-2的单边过盈量为3～5μm，用于保证回转套筒在转动过程中回转精度。

进一步的，所述的轴套3的外径尺寸不大于矩形零件两平行面之间的距离，经激光打标降低连接面的表面粗糙度后用胶粘结。

一种用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法，所述矩形零件的上下两个相互平行的面分别为定位面A7-1、定位面B7-2，内侧的垂直面为定位面C7-3(定位面C7-3与定位面A7-1、定位面B7-2垂直)，装调方法包括以下步骤：

1)调整芯轴2回转轴段2-2的轴线与回转台回转轴线的同轴度误差不大于2μm时，通过螺钉将芯轴2锁紧固定在回转台上。

2)将密珠轴套1安装在回转轴段处，并置于定位轴肩2-3上方；芯轴2上端中心孔2-1内放置钢球5；将回转套筒安装在密珠轴套1外部并被钢球5顶起；最后将装有千分表的磁性表座吸附在回转套筒上表面，实现千分表绕芯轴360°高精度旋转。

3)将矩形零件7以设定预紧力F的5％～10％的预紧力安装在回转台对应的位置上，将00级平尺6紧靠在矩形零件7的定位面A7-1，该定位面A7-1理想状态下与矩形零件7几何中心和回转台中心的连线平行，调整磁性表座使千分表测头与平尺6接触，然后缓慢转动回转套筒使测头低速滑过平尺6的表面直至测头与尺面分离，记录整个过程中记录千分表示数的极值m。

4)采用同样的方法将平尺6紧靠在定位面B7-2，旋转回转套筒重复上述3)的步骤，得到千分表示数的极值n。比较示数m和n的大小，若m＜n，通过轻敲矩形零件7中定位面A7-1的一侧面进行定位位置的微调；若m＞n通过轻敲矩形零件7中定位面A7-1的另一侧面进行定位位置的微调，直至m和n的差值不大于2μm。

5)最后将矩形零件7按设定预紧力F锁紧固定，实现矩形零件7在回转台上沿半径方向的对称安装。

所述精密装调装置还可实现两个相同矩形零件在回转台上沿回转台直径方向的对称安装，步骤为：首先，按照上述方法将其中一个矩形零件7安装固定；然后，利用平尺6调整第二个矩形零件7的定位面A7-1与已装调好的矩形零件7的定位面A7-1共面；其次，通过上述步骤3)和4)提到调整方法沿平尺6方向，调整回转台中心与第二个矩形零件7定位面C7-3之间的距离，直至千分表在两矩形零件7定位面C7-3上测得的示值在允许的公差内；最后，固定第二个矩形零件7，完成矩形零件的装调。

本发明的有益效果在于：本发明在安装过程中，通过千分表与平尺接触过程中示数极值大小，调整矩形零件两平行定位面相对于回转中心的距离，实现矩形零件沿回转台半径方向的对称安装。本发明具有结构简单、装调精度高、操作方便等优点，广泛应用于矩形零件或类似零件在回转台上对称安装和定位操作，具有良好的市场应用前景。

附图说明

图1为回转轴系装配图。

图2为密珠轴套。

图3为芯轴。

图4为回转套筒。

图5为单个矩形零件安装示意图。

图6为两相同矩形零件安装示意图。

图中：1密珠轴套、2芯轴、2-1中心孔、2-2回转轴段、2-3定位轴肩、2-4法兰孔、2-5定位面、3轴套、4圆板、5钢球、6平尺、7矩形零件、7-1定位面A、7-2定位面B、7-3定位面C。

具体实施方式

以两个规格相同的矩形零件在回转台上的安装为例阐述矩形零件在回转台上的对称装调方法，其中矩形零件各面的平面度、对面的平行度均不大于1μm。

(一)精加工芯轴及回转套筒

芯轴为矩形零件的安装提供基准，芯轴回转轴段2-2圆柱度误差为1μm；定位面2-5与轴线的的垂直度误差为2μm，法兰孔2-4的尺寸和中心距与回转台的螺纹孔一致，芯轴2通过连接螺钉固定在回转台中心。

为提高回转套筒的加工精度，将回装套筒分成轴套3和圆板4两个零件，分别精加工后再粘结而成，圆板4上下两面平面度误差均为1μm，轴套3的内表面的圆柱度误差为1μm，其外径尺寸与圆板4的外径尺寸相同，轴套3内孔直径依据密珠轴套4中的钢球5直径及芯轴2回转轴段2-2直径设计，三者之间实现过盈配合，单边过盈量为4μm，保证回转套筒在旋转过程中的回转精度，将精加工后的轴套3和圆板4按如下步骤粘合：

首先，选圆板4一端面，利用激光打标的方法将该表面的表面粗糙度降低，打标范围与轴套3的内外径尺寸保持一致，用同样的方法，将轴套3一端面的表面粗糙度降低。然后将圆板4和轴套3激光打标后的面用环氧树脂胶粘结，粘接时防止胶扩散到圆板4中心部位破坏定位精度，最后将粘结好的回转套筒用重物压紧24小时后完成固定。

(二)矩形零件在回转台上对称装调方法，具体操作步骤如下：

1)以设定预紧力F的10％的预紧力将芯轴2通过连接螺钉安装在回转台中心处，将千分表的测头垂直接触芯轴2的回转轴段2-2，低速转动回转台，千分表不随回转台转动，轻敲芯轴的法兰轴段调整芯轴2轴线与回转台回转中心的同轴度误差2μm时，将螺钉拧紧固定芯轴2；然后将密珠轴套1，钢球5，回转套筒按顺序装在芯轴2上，最后将装有千分表的磁性表座吸附在回转套筒的上表面，实现千分表的360°旋转；

3)将其中一个矩形零件7安放在回转台上对应的位置，将矩形零件7以设定预紧力F的10％的预紧力固定，微调矩形零件7的位置，使定位面A7-1与矩形零件7的几何中心与回转台的回转中心的连线尽量平行，将00级平尺6一端紧贴在矩形零件7的定位面A7-1，平尺6另一端越过回转中心，调整千分表的高度保证千分表测头旋转360°时能沿平尺6表面滑过，然后缓慢转动套筒使测头低速滑过平尺6的表面直至测头与尺面分离，记录整个过程中千分表示数的极值m；

4)将平尺6紧靠在矩形零件7定位面A7-1的平行面B7-2，旋转回转套筒重复上述3)的步骤记录示数n；比较示数m和n的大小，若m＜n，通过轻敲矩形零件7中A侧面进行定位位置的微调；若m＞n通过轻敲矩形零件7中A侧面进行定位位置的微调，直至m和n的差值不大于2μm；最后将矩形零件7按设定的预紧力F锁紧固定；

5)将另一矩形零件7安放在回转台另一侧，利用平尺6调整该矩形零件定位面A7-1与已装调好的矩形零件7的定位面A7-1共面，然后通过上述的调整方法沿平尺6调整回转中心与该零件定位面C7-3之间的距离，直至千分表在两矩形零件7定位面C7-3测得的示数极值相等，将零件7固定完成装调。

以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法，其特征在于，所述回转轴系包括芯轴(2)、回转套筒、密珠轴套(1)、钢球(5)；

所述的回转套筒由圆板(4)和轴套(3)粘结而成，轴套(3)的外径尺寸与圆板(4)的外径尺寸一致；

所述的芯轴(2)主要包括顶部的回转轴段(2-2)、中部的定位轴肩(2-3)和下部的法兰轴段，密珠轴套(1)设于回转轴段(2-2)外围，轴套(3)设于密珠轴套(1)外围，与其配合，且密珠轴套、轴套(3)均设于定位轴肩(2-3)上方；所述芯轴(2)两端带有中心孔(2-1)，钢球(5)设于靠近轴段的中心孔(2-1)内；所述回转轴段(2-2)用于回转套筒和密珠轴套(1)的旋转；所述定位轴肩(2-3)垂直于轴线，用于密珠轴套(1)的轴向定位；所述法兰轴段带有法兰孔(2-4)，下端面为芯轴的定位面(2-5)，所述法兰孔(2-4)的尺寸、中心距与回转台上的螺纹孔一致，芯轴(2)通过连接螺钉固定在回转台上，调整其轴线与回转台的轴线重合；

所述的密珠轴套(1)中的滚动体为钢球，以实现回转套筒的高精度旋转；

所述矩形零件的上下两个相互平行的面分别为定位面A(7-1)、定位面B(7-2)，内侧的垂直面为定位面C(7-3)，其特征在于，所述的调整方法包括以下步骤：

1)调整芯轴(2)回转轴段(2-2)的轴线与回转台回转轴线的同轴度误差不大于2μm时，将芯轴(2)锁紧固定在回转台上；

2)将密珠轴套(1)安装在回转轴段处，并置于定位轴肩(2-3)上方；芯轴(2)上端中心孔(2-1)内放置钢球(5)；将回转套筒安装在密珠轴套(1)外部并被钢球(5)顶起；将装有千分表的磁性表座吸附在回转套筒上表面，实现千分表绕芯轴360°高精度旋转；

3)将矩形零件(7)以设定预紧力F的5％～10％的预紧力安装在回转台对应的位置上，将00级平尺(6)紧靠在矩形零件(7)的定位面A(7-1)，调整磁性表座使千分表测头与平尺(6)接触，再缓慢转动回转套筒使测头低速滑过平尺(6)的表面直至测头与尺面分离，记录整个过程中记录千分表示数的极值m；

4)采用同样的方法将平尺(6)紧靠在定位面B(7-2)，旋转回转套筒重复上述3)的步骤，得到千分表示数的极值n；比较示数m和n的大小：若m＜n，通过轻敲矩形零件(7)中定位面A(7-1)的一侧面进行定位位置的微调；若m＞n通过轻敲矩形零件(7)中定位面A(7-1)的另一侧面进行定位位置的微调，直至m和n的差值不大于2μm；

5)将矩形零件(7)按设定预紧力F锁紧固定，实现矩形零件(7)在回转台上沿半径方向的对称安装。

2.根据权利要求1所述的用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法，其特征在于，所述的圆板(4)的上下两端面平面度均不大于1μm，所述的轴套(3)内表面的圆柱度不大于1μm；所述回转轴段(2-2)圆柱度不大于1μm。

3.根据权利要求1所述的用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法，其特征在于，所述的密珠轴套(1)的滚动体选用G5级及以上精度的钢球。

4.根据权利要求1所述的用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法，其特征在于，所述的密珠轴套(1)中的钢球与回转套筒内孔、芯轴(2)的回转轴段(2-2)的单边过盈量为3～5μm，用于保证回转套筒在转动过程中回转精度。

5.根据权利要求1所述的用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法，其特征在于，所述的轴套(3)的外径尺寸不大于矩形零件两平行面之间的距离，经激光打标降低连接面的表面粗糙度后用胶粘结。

6.根据权利要求1所述的用于矩形零件在回转台上对称安装的回转轴系的调整方法，其特征在于，所述的回转轴系还可实现两个相同矩形零件在回转台上沿回转台直径方向的对称安装，步骤为：首先，按照将其中一个矩形零件(7)安装固定；其次，利用平尺(6)调整第二个矩形零件(7)的定位面A(7-1)与已装调好的矩形零件(7)的定位面A(7-1)共面；再次，通过上述步骤3)和4)提到调整方法沿平尺(6)方向，调整回转台中心与第二个矩形零件(7)定位面C(7-3)之间的距离，直至千分表在两矩形零件(7)定位面C(7-3)上测得的示值在允许的公差内；最后，固定第二个矩形零件(7)，完成矩形零件的装调。