适用于重型机床蜗杆蜗母条副的修理方法与流程

本发明涉及机械设备修理技术领域，尤其涉及一种适用于重型机床蜗杆蜗母条副的修理方法。

背景技术：

在修理重型龙门铣床、高速铣床、端面铣床、卧式镗床、落地镗床等各种重型机床时，经常遇到蜗杆与蜗母条传动的机构，这种机构如果修理得不好，工作台在低速进给时会形成爬行。机床产生低速爬行的原因，除了电气、导轨副间的摩擦系数和传动机构的刚度等原因外，蜗杆与蜗母条的配合侧隙过大，是造成机床低速爬行的主要原因之一。

图1所示是重型龙门铣床工作台，为蜗杆蜗母条副传动，图2所示为蜗杆蜗母条副的结构，传动形式属于蜗杆仅作旋转运动，而蜗母条作直线往复运动。这种传动形式的蜗母条很长，一般为10米左右，有很多蜗母条段拼接而成。蜗杆蜗母条副作传动的重型机床，在长期使用之后，由于蜗杆蜗母条副的磨损(蜗杆是用材料为zqa19-4铝铁青铜浇铸的双金属蜗杆，蜗母条用材料为孕育铸铁)，导致蜗杆蜗母条之间的啮合侧隙增加，引起机床工作台在低速移动时出现爬行现象。

因工作台在开始传动时，由静止状态转变为运动状态，如图3所示，先由蜗杆齿面a与蜗母条齿面b接触，当蜗杆继续转动时，将使蜗母条推动整个运动部件，克服导轨表面的摩擦阻力而向右移动。当由静摩擦转变为动摩擦的一瞬间，使运动部件产生了一个惯性，由于这个惯性促使工作台前进速度高于蜗杆的推进速度(因蜗杆转动速度是固定的)，引起蜗母条c面与蜗杆d面相撞或接触。为此，必须经过一个短时间才能使蜗杆a面再与b面接触。在这个短时间内，运动部件上的蜗母条因失去蜗杆的推动力，而运动部件在导轨面摩擦阻力的作用下，停止运动而又处于静止状态。当使运动部件继续进给时，又重复上述过程，如此循环，所以运动部件在运动中产生时停时冲的爬行现象。当然，同时还可能因传动轴产生扭转弹性变形，而加重了上述的爬行。这种现象，会使加工零件表面粗糙度严重上升。蜗杆蜗母条副的啮合侧隙越大、运动部件的进给速度越低，则爬行的情况越严重。

现有技术中采用的对于蜗杆蜗母条副的啮合侧隙进行消除的方法是，先将旧蜗杆与蜗母条之间原有的啮合侧隙测量出来。在测量时，不能用测量蜗杆与蜗母条的名义尺寸来确定侧隙的大小，应在龙门铣预检时测量。或者是在工作台与床身等零部件全部修复合格后，将蜗杆、工作台、蜗母条等全部装上进行测量才能正确。预检时测量蜗母条副的啮合侧隙不正确，机床工作台蜗母条磨损最严重的地方往往在中间部位，而原先测量的是在工作台端部。若在工作台端部测量的实际啮合侧隙没有超过正常啮合侧隙，而工作台中部的实际啮合侧隙超过了正常啮合侧隙，可能造成误判。

此外，现有技术中合研蜗母条时先将精车后的旧蜗杆装上作研具进行粗配刮，再换上新蜗杆，再进行精配刮，钳工粗配刮蜗母条是在龙门铣床工作台上进行。修理时，工作台一般放在地上，身体不能伸展开，工作姿态不舒服，劳动强度大，修理周期长。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于适用于重型机床蜗杆蜗母条副的修理方法，以解决消除蜗杆与蜗母条之间的啮合侧隙的技术问题。

本发明的适用于重型机床蜗杆蜗母条副的修理方法是这样实现的：

一种适用于重型机床蜗杆蜗母条副的修理方法，包括：

步骤s1：测量蜗母条副的啮合侧隙；

步骤s2：将所有的蜗母条从工作台上拆卸，并对不同的蜗母条段进行编号；

步骤s3：光修蜗母条的两个啮合侧面；

步骤s4：蜗杆的配车；

步骤s5：蜗母条的精配刮。

在本发明较佳的实施例中，步骤s1中的测量蜗母条副的啮合侧隙的步骤包括：

s11：用两个百分表固定在机床的床身上，第一个百分表的测头顶在机床中段的工作台端面上；第二个百分表的测头顶在床身端部的蜗杆齿面上；

s12；手动或者电动正向转动传动轴，使得蜗杆齿面与蜗母条齿面接触，将两个百分表的指针对到0位；

s13；手动或者电动反向转动传动轴，第二个百分表的指针开始跟着转动，直到第一个百分表的指针起动时为止，此时第二个百分表即显示蜗杆与蜗母条之间的实际啮合侧隙。

在本发明较佳的实施例中，步骤s4的蜗杆的配车包括：

s41：将备件新蜗杆车成半成品入库，待蜗母条齿间尺寸确定后再进行精配车螺纹；

s42：对旧蜗杆精配车螺纹。

在本发明较佳的实施例中，精车新蜗杆和精车旧蜗杆的车床再为同一台车床；以及

精车旧蜗杆和新蜗杆时，新蜗杆和旧蜗杆的齿形半角一致。

在本发明较佳的实施例中，步骤s5的蜗母条的精配刮包括：

步骤s51：对经过步骤s3光修好的蜗母条根据编号装配到龙门铣床工作台上；

步骤s52：将精车的旧蜗杆装上作研具进行精配刮光修好的蜗母条，刮到蜗母条齿面接触率大于60％；

步骤s52：根据步骤s52精配刮好的蜗母条齿间尺寸，配车新蜗杆；换上新蜗杆后再进行微配刮，蜗母条齿面接触率在齿高上达到70％；

步骤s53：测量新蜗杆与蜗母条之间的啮合侧隙。

在本发明较佳的实施例中，步骤s53的测量新蜗杆与蜗母条之间的啮合侧隙的步骤包括：

s531：用两个百分表固定在机床的床身上，第一个百分表的测头顶在机床中段的工作台端面上；第二个百分表的测头顶在床身端部的蜗杆齿面上；

s532；手动或者电动正向转动传动轴，使得蜗杆齿面与蜗母条齿面接触，将两个百分表的指针对到0位；

s533；手动或者电动反向转动传动轴，第二个百分表的指针开始跟着转动，直到第一个百分表的指针起动时为止，此时第二个百分表即显示蜗杆与蜗母条之间的实际啮合侧隙。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明的适用于适用于重型机床蜗杆蜗母条副的修理方法，通过光修蜗母条来实现消除蜗杆与蜗母条之间的啮合侧隙从而降低机床工作台在低速移动时出现爬行现象的概率，直接采用光修蜗母条的方式还可避免现有技术中一般采用的粗配刮的修理过程，从而大大减轻修理钳工的劳动量，缩短了修理周期。

附图说明

图1为重型龙门铣床工作台的结构示意图；

图2为重型龙门铣床工作台中的蜗杆蜗母条副的结构示意图；

图3是图1的a向剖视示意图；

图4是测量蜗母条副的啮合侧隙时的两个百分表与重型龙门铣床工作台配合状态下的示意图。

图中：工作台1、蜗母条2、床身3、蜗杆5、第一个百分表61、第二个百分表62。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

请参阅图4所示，本实施例提供了一种适用于重型机床蜗杆蜗母条副的修理方法，包括：步骤s1：测量蜗母条副的啮合侧隙；步骤s2：将所有的蜗母条从工作台上拆卸，并对不同的蜗母条段进行编号；步骤s3：光修蜗母条的两个啮合侧面；步骤s4：蜗杆的配车；步骤s5：蜗母条的精配刮。

具体来说，对于步骤s1中的测量蜗母条副的啮合侧隙，在预检时不测量蜗条副的啮合侧隙，而在修理时在工作台中间部位测量。龙门铣床的工作台，大多数是多段连接结构，为了能测量出蜗母条中段的啮合侧隙。在一般情况下，蜗母条中段的啮合侧隙，要比两端大些，故应将工作台先卸下一段，这样就可以量出蜗母条中段的啮合侧隙。详细的步骤包括：

s11：用两个百分表固定在机床的床身上，第一个百分表的测头顶在机床中段的工作台端面上；第二个百分表的测头顶在床身端部的蜗杆齿面上；

s12；手动或者电动正向转动传动轴，使得蜗杆齿面与蜗母条齿面接触，将两个百分表的指针对到0位；

s13；手动或者电动反向转动传动轴，第二个百分表的指针开始跟着转动，直到第一个百分表的指针起动时为止，此时第二个百分表即显示蜗杆与蜗母条之间的实际啮合侧隙。

对于步骤s3的光修蜗母条的两个啮合侧面，仅仅光修两个啮合侧面，先光修磨损最严重的中间段蜗母条，要使所有蜗母条的齿间尺寸都保持一致。此处可选的一种实施方式下，对于蜗母条的光修操作来说，可采用例如但不限于公告号为cn202010796u中公开的光修方法。本实施例采用直接对蜗母条进行光修的方案，减少了现有技术中用光修的旧蜗杆粗配刮蜗母条的过程，大大减轻修理钳工的劳动量，缩短了修理周期。

再具体的，步骤s4的蜗杆的配车包括：

s41：为了保证蜗杆蜗母条副的啮合质量，将备件新蜗杆车成半成品入库，待蜗母条齿间尺寸确定后再进行精配车螺纹；s42：为了防止在利用蜗杆进行刮研蜗母条面时拉毛新蜗杆齿面，对旧蜗杆精配车螺纹。此处需要说明的是，对于精车新蜗杆和精车旧蜗杆的车床再为同一台车床；以及精车旧蜗杆和新蜗杆时，新蜗杆和旧蜗杆的齿形半角一致，优选达到7级精度。其中，在精车旧蜗杆时，齿厚尺寸没有要求，螺纹表面粗糙度需达ra3.2，齿形正确，一般可用样板透光法检查即可。

本实施例的步骤s5的蜗母条的精配刮包括：

步骤s51：对经过步骤s3光修好的蜗母条根据编号装配到龙门铣床工作台上。步骤s52：将精车的旧蜗杆装上作研具进行精配刮光修好的蜗母条，刮到蜗母条齿面接触率大于60％。步骤s52：根据步骤s52精配刮好的蜗母条齿间尺寸，配车新蜗杆；换上新蜗杆后再进行微配刮，蜗母条齿面接触率在齿高上达到70％；在齿长上达到60％即为合格，刮研蜗母条面应在床身与工作台导轨配刮之后进行。在刮研时可利用机床本身动力或临时传动机构拖地工作台，进行合研蜗母条面。步骤s53：测量新蜗杆与蜗母条之间的啮合侧隙，新蜗杆与经过刮研后蜗母条面之间的啮合侧隙为0.10～0.15毫米即达到使用标准。

对于本实施例步骤s53的测量新蜗杆与蜗母条之间的啮合侧隙的步骤包括：

s531：用两个百分表固定在机床的床身上，第一个百分表的测头顶在机床中段的工作台端面上；第二个百分表的测头顶在床身端部的蜗杆齿面上；s532；手动或者电动正向转动传动轴，使得蜗杆齿面与蜗母条齿面接触，将两个百分表的指针对到0位；s533；手动或者电动反向转动传动轴，第二个百分表的指针开始跟着转动，直到第一个百分表的指针起动时为止，此时第二个百分表即显示蜗杆与蜗母条之间的实际啮合侧隙。

以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元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的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。