齿条的安装直线度和拼接的间隙调整工艺方法与流程

1.本发明涉及齿条技术领域，尤其是涉及一种齿条的安装直线度和拼接的间隙调整工艺方法。


背景技术：

2.齿轮齿条的传动链作为机床设备的传动系统，齿轮与齿条的装配精度会直接影响到机床设备的加工精度。目前，在装配齿轮齿条的传动链时，先是将齿条在机床设备上安装好，然后再将齿轮与齿条装配好。其中，由于机床设备的齿条往往长度比较长，若齿条是以整根的方式进行加工及安装，会很不方便。所以，目前的齿条是分段加工，然后将加工好的各齿条段在机床设备上的齿条安装面处进行拼接安装。若齿条拼接安装的直线度和拼接间隙达不到要求，那么会导致齿条与齿轮的装配精度较差，从而会影响到机床设备的加工精度。
3.目前齿条的拼接安装的方式一般为：在机床设备上的齿条安装面处用螺栓预紧第一根齿条段；用反扣齿规辅助安装续接齿条段，其中通过前后移动续接齿条，使得反扣齿规的齿牙表面和相邻的两个齿条段的拼接处的齿牙表面相接触，保证相邻的两个齿条段的拼接间隙；用夹具将续接齿条段紧固在齿条安装面处，并用螺栓以强度为12.9的紧固扭矩来将续接齿条进行完全拧紧；重复上述拼接过程拼接得到整条齿条。但是现有的这种齿条拼接安装方式，通过反扣齿规辅助安装续接齿条段，仅能实现对齿条段的粗拼接，其由于不能让拼接后的各齿条段的高度偏差相一致，所以使得齿条拼接后的直线度并不能得到有效保证，而且这种粗拼接的方式，也不能让相邻的齿条段间的拼接间隙很好地达到装配要求。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种齿条的安装直线度和拼接的间隙调整工艺方法，能够确保齿条拼接后具有良好的直线度，并确保齿条拼接后相邻的齿条段间具有符合装配要求的拼接间隙。
5.为了实现上述目的，本发明一实施例提供了一种齿条的安装直线度和拼接的间隙调整工艺方法，其包括：
6.在机座的齿条安装面放置两条齿条段，且使得所述两条齿条段端与端处于预拼接姿态，所述两条齿条段的齿槽在同一侧；
7.将测量用的圆棒分别放置于所述两条齿条段中每个所述齿条段的任意一处齿槽、所述两条齿条段的所述端与端之间所形成的齿槽共三个齿槽中，并使得所述测量圆棒紧贴所述齿槽的相对两个侧壁；
8.测量所述圆棒的位置，以得到对应所述三个齿槽的三个测量值；
9.判断所述三个测量值的相对误差是否大于阈值，若大于阈值，则调整所述两条齿条段的拼接间隙，以使得所述三个测量值的相对误差不大于所述阈值；
10.将所述两条齿条段进行紧固以处于正式拼接状态；及，
11.重复以上步骤直至拼接安装好整条齿条。
12.作为上述方案的改进，所述第一根齿条段安装步骤，包括：
13.所述测量所述圆棒的位置，以得到对应所述三个齿槽的三个测量值包括：
14.利用在所述机座的齿条安装面一侧直线滑动的千分计分别滑动至对应所述三个齿槽的三个测量位，并使得所述千分计的测量端正位抵顶所述圆棒表面。
15.作为上述方案的改进，所述使得所述两条齿条段端与端处于预拼接姿态，包括：
16.用反扣齿规将所述两条齿条段端与端相拼接，并用预设数量的夹具将所述两条齿条段夹紧在所述齿条安装面上；
17.将所述齿条段的螺孔与所述齿条安装面上的对应螺孔按照从左到右的次序依次用螺栓以预紧扭矩进行预拧紧。
18.作为上述方案的改进，在机座的齿条安装面上安装第一根齿条段时，第一根齿条段以如下方式安装：
19.将第一根齿条段上的螺孔与机座的齿条安装面的预设位置处的螺孔进行一一对准，并用预设数量的夹具将第一根齿条段夹紧在所述齿条安装面上；
20.按照从左到右的次序依次将所述第一根齿条段的螺孔与所述齿条安装面上的对应螺孔用螺栓以紧固扭矩进行完全拧紧。
21.作为上述方案的改进，在安装第一根齿条段之前，所述方法还包括：
22.对机座的齿条安装面进行清洁；
23.检查所述齿条安装面相对所述机座的直线导轨的平行度，并使所述齿条安装面相对所述直线导轨的平行度在预设平行度偏差范围内；
24.将各齿条段在放置于所述机座上预设时间，直至各齿条段与所述机座的温差绝对值小于预设温差阈值。
25.作为上述方案的改进，所述调整所述两条齿条段的拼接间隙，以使得所述三个测量值的相对误差不大于所述阈值，包括：
26.调整所述两条齿条段的拼接间隙，以使得所述三个测量值的相对误差在30um范围内，并使得所述圆棒在所述两条齿条段的所述端与端之间所形成的齿槽的测量值，位于圆棒在所述两条齿条段的对应齿槽的测量值两者之间。
27.作为上述方案的改进，所述将所述两条齿条段进行紧固以处于正式拼接状态，包括：
28.用预设数量的夹具将所述两条齿条段夹紧在所述齿条安装面上；
29.将所述两条齿条段的螺孔与所述齿条安装面上的对应螺孔按照从左到右的次序依次用螺栓以紧固扭矩进行完全拧紧。
30.作为上述方案的改进，在所述重复以上步骤直至拼接安装好整条齿条之后，所述方法还包括：
31.检验整条齿条相对机座的直线导轨的平行度。
32.作为上述方案的改进，所述检验整条齿条相对机座的直线导轨的平行度包括：
33.将千分表固定在机座的与所述直线导轨配合的滑座上；
34.利用在所述机座的齿条安装面一侧直线滑动的千分计分别滑动至每条齿条段上的对应齿槽的测量位，并使得所述千分计的测量端正位抵顶所述圆棒表面，得到每条齿条
段上的对应齿槽的测量值；
35.根据每条齿条段上的对应齿槽的测量值，来计算得到整条齿条相对机座的直线导轨的平行度测量结果。
36.作为上述方案的改进，在所述检验整条齿条相对机座的直线导轨的平行度之后，所述方法还包括：
37.用预设数量的夹具将每条预留有定位孔的齿条段夹紧在所述齿条安装面上；
38.用定位销穿过所述齿条段的定位孔并将所述齿条段紧固在所述齿条安装面上；
39.对整条齿条进行清洁。
40.相比于现有技术，本发明实施例提供的所述齿条的安装直线度和拼接的间隙调整工艺方法，在进行齿条拼接时，通过确保圆棒在待拼接的两条齿条段的任意一处齿槽、所述两条齿条段的端与端之间所形成的齿槽三处的测量值的相对误差在预设阈值内，这样由于同一圆棒在齿条段拼接处的齿槽处的测量值与在相拼接的两根齿条段上的标准齿槽处的测量值几乎相一致，因此不仅能够确保相邻的齿条段间具有符合装配要求的拼接间隙，还使得拼接后的各齿条段的高度偏差相差不大，从而也能让拼接完成的齿条具有良好的直线度。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是本发明一实施例提供的一种机床设备的局部结构的俯视图；
43.图2是本发明一实施例提供的一种机床设备的局部结构的侧视图；
44.图3是本发明一实施例提供的一种齿条的安装直线度和拼接的间隙调整工艺方法的流程图；
45.图4是本发明一实施例中的用反扣齿规将两条齿条段拼接的示意图；
46.图5是本发明一实施例中的测量圆棒在齿槽处的测量值的示意图；
47.图6是本发明一实施例中的对齿条进行定位的示意图。
48.附图标注说明：1.机座；2.滑座；3.直线滑轨；4.齿条；40.齿条段；5.齿轮；6.齿条安装块；7.反扣齿规；8.圆棒；9.千分计。
具体实施方式
49.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
50.本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而
是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。而且本技术的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
51.此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
52.为了便于理解，作为示例的，参见图1与图2，本发明的以下实施例的齿条4安装的对象为具有机座1、滑座2、直线滑轨3、齿条4及齿轮5的机床设备。其中，作为举例的，所述机座1的两侧凸起设有所述直线滑轨3，所述机座1的中部的顶面相对所述机座1的两侧凹陷，所述机座1的中部的顶面设有齿条安装块6，所述齿条安装块6沿着所述机座1的长度方向设置并相对所述机座1的两侧平行。所述齿条安装块6的一沿着其长度方向的侧面为齿条4安装面，所述齿条4安装面垂直于所述直线滑轨3的顶面。安装好后的机床设备，所述齿条4安装在所述齿条4安装面处，所述齿轮5可转动固定于所述滑座2的底部，且所述滑座2的底部处的所述齿轮5与安装好的所述齿条4相啮合，所述滑座2的两侧的底部设有滑槽，所述滑座2的两侧的底部的滑槽与所述机座1的两侧设有的直线滑轨3对应配合。为了不影响到机床设备的加工精度，需要确保齿条4拼接安装的直线度和拼接间隙能够达到要求。基于此，示例性提供以下机床设备的齿条4的安装直线度和拼接的间隙调整工艺方法。
53.参见图3，本发明一实施例提供了一种齿条4的安装直线度和拼接的间隙调整工艺方法，其包括步骤s10至步骤s12：
54.s10，在机座1的齿条4安装面放置两条齿条段40，且使得所述两条齿条段40端与端处于预拼接姿态，所述两条齿条段40的齿槽在同一侧。
55.作为示例的，所述使得所述两条齿条段40端与端处于预拼接姿态，包括：
56.s100，参见图4，用反扣齿规7将所述两条齿条段40端与端相拼接，并用预设数量的夹具将所述两条齿条段40夹紧在所述齿条4安装面上；
57.具体的，在用反扣齿规7将待拼接的两条齿条段40在所述齿条4安装面处进行拼接时，通过前后移动其中一根齿条段40，尽量使得反扣齿规7的齿牙表面和相邻的两个齿条段40的拼接处的齿牙表面相完全接触，以初步保证相邻的两个齿条段40的拼接间隙。此外，作为举例的，用来夹紧每根齿条段40的夹具的数量与该根齿条段40的螺孔数量相一致，且夹具与所述齿条段40的螺孔一一对应；其中，夹具应靠近齿条段40的对应的螺孔的位置，并夹住所述齿条段40的分布有齿的一面(夹具的夹头与所述一面之间可以设有防磕碰的软材料隔片，例如铜片或塑料片)，使得齿条段40的与所述一面相反的背面完全贴紧所述齿条4安装面，这样能够将齿条段40夹紧在所述齿条4安装面上，并在后续对齿条段40进行螺栓拧紧时不会发生位置偏移。
58.s101，将所述齿条段40的螺孔与所述齿条4安装面上的对应螺孔按照从左到右的次序依次用螺栓以预紧扭矩进行预拧紧。
59.其中，通过按照从左到右的次序依次用螺栓拧紧所述齿条段40的螺孔，这样可以
让所述齿条段40准确安装在所述齿条4安装面上。此外，作为示例的，所述预紧扭矩是与螺栓的等级相匹配的，所述预紧扭矩以能够将所述螺栓预拧紧(即部分拧紧而不是完全拧紧)为准。作为示例的，所述螺栓的所述预紧扭矩相当于所述螺栓的紧固扭矩的50％。可以理解的是，用螺栓预拧紧所述齿条段40，这样一方面可以让齿条段40相对固定于所述齿条4安装面上，另一方面也便于调整所述齿条段40在所述齿条4安装面上的放置位置，从而能够方便调整所述齿条段40相对其他固定好的齿条段40的拼接间隙。
60.s11，参见图5，将测量用的圆棒8分别放置于所述两条齿条段40中每个所述齿条段40的任意一处齿槽、所述两条齿条段40的所述端与端之间所形成的齿槽共三个齿槽中，并使得所述测量圆棒8紧贴所述齿槽的相对两个侧壁。
61.s12，测量所述圆棒8的位置，以得到对应所述三个齿槽的三个测量值。
62.作为示例的，所述步骤s12包括：
63.利用在所述机座1的齿条4安装面一侧直线滑动的千分计9分别滑动至对应所述三个齿槽的三个测量位，并使得所述千分计9的测量端正位抵顶所述圆棒8表面。
64.其中，圆棒8可以预先磁化，这样可以使得所述圆棒8紧贴所述齿槽的相对两个侧壁。
65.s13，判断所述三个测量值的相对误差是否大于阈值，若大于阈值，则调整所述两条齿条段40的拼接间隙，以使得所述三个测量值的相对误差不大于所述阈值。
66.其中，通过在所述齿条4安装面上并移动当前安装的所述齿条段40，以调整所述齿条段40与相邻的已固定齿条段40两者的拼接间隙。具体的，调整后的所述两者的拼接间隙满足以下条件：所述三个测量值的相对误差在30um范围内，这样同一圆棒8在齿条段40拼接处的齿槽处的高度偏差与在相拼接的两根齿条段40上的标准齿槽处的高度偏差相一致。此外，调整后的所述两者的拼接间隙还满足以下条件：所述圆棒8在所述两条齿条段40的所述端与端之间所形成的齿槽的测量值，位于圆棒8在所述两条齿条段40的对应齿槽的测量值两者之间。这样能够保证当前安装的所述齿条段40与相邻的已固定齿条段40两者拼接处的直线度偏差更有过渡性，从而后续能让齿轮5在两者的拼接处啮合的更顺利。作为示例的，所述圆棒8在所述三处的高度偏差的具体差值范围可以参考表1。
67.表1.圆棒8在所述三个齿槽处的测量值
[0068][0069]
最优的，所述圆棒8在所述两条齿条段40的所述端与端之间所形成的齿槽的测量值，等于圆棒8在所述两条齿条段40的对应齿槽的测量值两者的平均值。
[0070]
s14，将所述两条齿条段40进行紧固以处于正式拼接状态。
[0071]
具体的，所述s14步骤包括步骤s140至步骤s141：
[0072]
s140，用预设数量的夹具将所述两条齿条段40夹紧在所述齿条4安装面上；
[0073]
其中，作为举例的，用来夹紧对应齿条段40的夹具的数量与该齿条段40的螺孔数量相一致，且夹具与该齿条段40的螺孔一一对应；其中，夹具应靠近所述齿条段40的对应的螺孔的位置，并夹住所述齿条段40的分布有齿的一面(夹具的夹头与所述一面之间可以设有防磕碰的软材料隔片，例如铜片或塑料片)，使得齿条段40的与所述一面相反的背面完全贴紧所述齿条4安装面，这样能够将齿条段40夹紧在所述齿条4安装面上，并在后续对齿条段40进行螺栓拧紧时不会发生位置偏移。
[0074]
s141，将所述两条齿条段40的螺孔与所述齿条4安装面上的对应螺孔按照从左到右的次序依次用螺栓以紧固扭矩进行完全拧紧。
[0075]
其中，通过按照从左到右的次序依次用螺栓拧紧所述齿条段40的螺孔，这样可以让所述齿条段40准确安装在所述齿条4安装面上。此外，作为示例的，所述紧固扭矩是预设的并与齿条4的模数、长度和螺栓的等级相关所述紧固扭矩以能够将所述螺栓完全拧紧为准。为了能够让螺栓更好地固定所述齿条段40，在将螺栓与所述齿条段40的螺孔进行装配时，可以预先将螺钉紧固胶涂在螺栓的表面。
[0076]
s15，重复以上步骤直至拼接安装好整条齿条4。
[0077]
综上，相比于现有技术，本发明实施例提供的所述齿条4的安装直线度和拼接的间隙调整工艺方法，在进行齿条4拼接时，通过确保圆棒8在待拼接的两条齿条段40的任意一处齿槽、所述两条齿条段40的端与端之间所形成的齿槽三处的测量值的相对误差在预设阈值内，这样由于同一圆棒8在齿条段40拼接处的齿槽处的测量值与在相拼接的两根齿条段40上的标准齿槽处的测量值几乎相一致，因此不仅能够确保相邻的齿条段40间具有符合装
配要求的拼接间隙，还使得拼接后的各齿条段40的高度偏差相差不大，从而也能让拼接完成的齿条4具有良好的直线度。
[0078]
作为本发明的另一实施例，在机座1的齿条4安装面上安装第一根齿条段40时，第一根齿条段40以如下方式安装：
[0079]
将第一根齿条段40上的螺孔与机座1的齿条4安装面的预设位置处的螺孔进行一一对准，并用预设数量的夹具将第一根齿条段40夹紧在所述齿条4安装面上；
[0080]
按照从左到右的次序依次将所述第一根齿条段40的螺孔与所述齿条4安装面上的对应螺孔用螺栓以紧固扭矩进行完全拧紧。
[0081]
其中，本实施例通过让第一根齿条段40的螺孔与齿条4安装面的预设位置处的螺孔一一对准，目的是为了让第一根齿条段40能够准确安装在预设位置处，并防止因为第一根齿条段40安装不精准而导致后续的待拼接齿条段40进行螺栓拧紧时出现螺栓与孔位干涉现象。
[0082]
此外，具体的，夹具的数量与第一根齿条段40的螺孔数量相一致，且夹具与所述第一根齿条段40的螺孔一一对应；其中，夹具应靠近第一根齿条段40的对应的螺孔的位置，并夹住所述第一根齿条段40的分布有齿的一面，使得第一根齿条段40的与所述一面相反的背面完全贴紧所述齿条4安装面，这样能够将第一根齿条段40夹紧在所述齿条4安装面上，并在后续对所述第一根齿条段40进行螺栓拧紧时不会发生位置偏移。
[0083]
此外，通过按照从左到右的次序依次用螺栓拧紧所述第一根齿条段40的螺孔，这样可以让所述第一根齿条段40准确安装在所述齿条4安装面上。此外，作为示例的，所述紧固扭矩是预设的并与齿条4的模数、长度和螺栓的等级相关所述紧固扭矩以能够将所述螺栓完全拧紧为准。作为示例的，本实施例及上述实施例的螺栓的紧固扭矩可以参考表2。
[0084]
表2.螺栓的紧固扭矩
[0085][0086]
作为本发明的另一实施例，在所述第一根齿条段40安装步骤之前，所述方法还包括步骤s7至步骤s9：
[0087]
s7，对机座1的齿条4安装面进行清洁；
[0088]
其中，清洁后的齿条4安装面上无凸点。
[0089]
s8，检查所述齿条4安装面相对所述机座1的直线导轨的平行度，并使所述齿条4安装面相对所述直线导轨的平行度在预设平行度偏差范围内；
[0090]
其中，用千分表检查所述齿条4安装面相对所述机座1的直线导轨的平行度。此外，所述齿条4安装面相对所述直线导轨的平行度的偏差范围(即平行性误差)可以参考表3的数值。
[0091]
表3.齿条4安装面相对直线导轨的平行度的偏差范围要求
[0092][0093]
s9，将各齿条段40在放置于所述机座1上预设时间，直至各齿条段40与所述机座1的温差绝对值小于预设温差阈值。
[0094]
其中，将各齿条段40在所述机座1上放置到与所述机座1的温度几乎一致，这样后续在机座1上的齿条4安装面安装完齿条段40后，能够确保齿条段40的安装精度。作为示例的，所述预设时间为4小时。
[0095]
作为本发明的另一实施例，在所述重复以上步骤直至拼接安装好整条齿条4之后，所述方法还包括：
[0096]
s16，检验整条齿条4相对机座1的直线导轨的平行度。
[0097]
具体的，所述s16步骤包括：
[0098]
s160，将千分表固定在机座1的与所述直线导轨配合的滑座2上；
[0099]
s161，利用在所述机座1的齿条4安装面一侧直线滑动的千分计分别滑动至每条齿条段40上的对应齿槽的测量位，并使得所述千分计的测量端正位抵顶所述圆棒表面，得到每条齿条段40上的对应齿槽的测量值；
[0100]
s162，根据每条齿条段40上的对应齿槽的测量值，来计算得到整条齿条4相对机座1的直线导轨的平行度测量结果。
[0101]
其中，具体的，圆每条齿条段40上的对应齿槽的测量值的相对误差若都在30um内，则表明整条齿条4相对机座1的直线导轨的平行度良好。
[0102]
作为本发明的另一实施例，在所述s16步骤之后，所述方法还包括步骤s17至步骤s19：
[0103]
s17，用预设数量的夹具将每条预留有定位孔的齿条段40夹紧在所述齿条4安装面上；
[0104]
示例性的，用来夹紧齿条段40的夹具的数量与该齿条段40的定位孔数量相一致，且夹具与该齿条段40的定位孔一一对应；其中，夹具应靠近该齿条段40的对应的定位孔的位置，并夹住该齿条段40的分布有齿的一面(夹具的夹头与所述一面之间可以设有防磕碰的软材料隔片，例如铜片或塑料片)，这样能够将该齿条段40夹紧在所述齿条4安装面上，并在后续对该齿条段40进行定位销装配时不会发生位置偏移。
[0105]
s18，用定位销穿过所述齿条段40的定位孔并将所述齿条段40紧固在所述齿条4安装面上；
[0106]
参见图6，将定位销敲进所述齿条4的定位孔中，从而将所述齿条4紧固在所述齿条4安装面上。其中，可以通过对齿条4的预留定位孔的位置进行扩孔及铰孔，并对齿条4安装面处预留的定位孔进行扩孔及铰孔，来确保定位销与定位孔的装配精度。此外，作为示例的，定位销可以采用内螺纹圆柱销。
[0107]
s19，对整条齿条4进行清洁。
[0108]
在本实施例中，通过用定位销对齿条4预留的定位孔进行定位，这样可以在齿条4安装面上更可靠地紧固齿条4而防止齿条4出现滑动。
[0109]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。