專利名稱：滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于滾珠線杠副在多次使用后，由于磨損而不能正常使用，現(xiàn)有的解決方式之一是，將 滾珠絲杠副中的小滾珠換成大的滾珠，但磨損后絲桿如圖1所示，其直徑從中段向兩端位置 逐漸增大，將滾珠換成大的滾珠后無法解決其中間松，兩端緊的工作狀態(tài)，另外一種方式是 采用手工修磨的方式來實(shí)現(xiàn)，但手工修磨精度極難保證，被修的滾珠絲杠廢品率高達(dá)99%， 其工作效率低，所以要設(shè)計(jì)一套專門的滾珠絲杠修復(fù)設(shè)備時(shí)，需要充分考慮滾珠絲杠在不同 軸向位置的不同磨損程度，在修復(fù)時(shí)應(yīng)給予不同的修復(fù)力度(深度)，以求達(dá)到滾珠絲杠底徑 及溝槽形狀的一致性，并且確保底徑與未磨前的滾珠絲杠最小底徑一致。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，該設(shè)備可對滾珠絲杠的不 同軸向位置施以不同的壓力，真正的實(shí)現(xiàn)無級變壓加工，對滾珠絲杠的修復(fù)加工精度更高。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，該設(shè)備包括縱、橫向平移機(jī)構(gòu)、無級變壓支座、無級 變壓桿、力平衡組件以及由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的磨具，磨具至少設(shè)于無級變壓桿的其中一端，力平衡組件設(shè)于無級變壓桿的另一端，無級變壓桿通過壓桿轉(zhuǎn)軸活動(dòng)設(shè)置于無級變壓支座上， 該壓桿轉(zhuǎn)軸位于無級變壓桿的兩端之間，無級變壓支座與縱、橫向平移機(jī)構(gòu)連接。
按力學(xué)的杠桿原理，無級變壓桿作為一個(gè)杠桿，其支點(diǎn)為壓桿轉(zhuǎn)軸，無級變壓桿可以繞 壓桿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，無級變壓桿的兩端分別為兩個(gè)受力端，兩個(gè)受力端分別承受磨具和力平衡機(jī) 構(gòu)的力并在一定程度上保持平衡，若待加工滾珠絲杠、力平衡機(jī)構(gòu)作用于無級變壓桿的力分 別為N1、 N2，待待加工滾珠絲杠、力平衡機(jī)構(gòu)著力點(diǎn)相對于壓桿轉(zhuǎn)軸的距離分別為L1、 L2， 則按杠桿原理，N1禮^N2禮2，在N2禮2保持相對恒定的情況下，通過改變Ll即可改變磨具 作用于待加工滾珠絲杠的力，由此改變加工時(shí)的力度(深度)；所以本實(shí)用新型將無級變壓支 座與縱、橫向平移機(jī)構(gòu)連接，當(dāng)縱、橫向平移機(jī)構(gòu)按設(shè)定的速度平移時(shí)，即可得到理想的加 工力度，加工尺寸精度可達(dá)微米級。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)是-
所述磨具下部的橫斷面為圓弧形，該磨具布設(shè)于所述無級變壓桿的下方并由磨具驅(qū)動(dòng)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)。磨具可以用于對滾珠絲杠進(jìn)行修磨，將磨具設(shè)于無級變壓桿的下方，可有效的保證 修磨時(shí)磨具的剛度，以避免磨具發(fā)生彎曲變形而影響到其加工精度。
所述力平衡組件為彈簧，其一端作用于所述無級變壓桿上，另一端作用于所述無級變壓 支座上。在加工或修磨時(shí)，彈簧可向無級變壓桿的其中一端提供一個(gè)相對恒定的壓力，在彈 簧作用下，無級變力壓桿上將力通過磨具作用于被修復(fù)的滾珠絲杠上。
所述力平衡組件還包括調(diào)節(jié)螺栓，該調(diào)節(jié)螺栓設(shè)于所述彈簧與所無級變壓支座之間或所 述彈簧與無級變壓桿之間，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓，可以調(diào)節(jié)彈簧作用于無級變壓桿的壓緊力， 由此對磨具加工廠時(shí)初始力進(jìn)行調(diào)整。在所述縱、橫向平移機(jī)構(gòu)上設(shè)有一個(gè)導(dǎo)程自動(dòng)補(bǔ)償器，所述無級變壓支座通過該導(dǎo)程自 動(dòng)補(bǔ)償器安裝于所述縱、橫向平移機(jī)構(gòu)上。導(dǎo)程自動(dòng)補(bǔ)償器可以補(bǔ)償待加工的滾珠絲杠的轉(zhuǎn) 速與橫向滾珠絲杠不同步的問題，并對其進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償(無級變壓支座沿橫向方向輕微移動(dòng))， 并使磨具與待加工絲桿的螺旋線相吻合。
所述縱、橫向平移機(jī)構(gòu)包括縱向平移機(jī)構(gòu)及橫向平移機(jī)構(gòu)，在縱向平移機(jī)構(gòu)與橫向平移 機(jī)構(gòu)之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸?？v向平移機(jī)構(gòu)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，可以調(diào)整磨具的角度，并使磨具的角度 與滾珠絲杠的螺旋角相適應(yīng)。
該設(shè)備的機(jī)臺面上設(shè)有橫向?qū)к?，所述橫向平移機(jī)構(gòu)包括有橫向拖板、橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、
橫向滑塊及橫向絲桿，所述縱向平移機(jī)構(gòu)包括縱向底板、縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、縱向滑塊、縱向絲
桿及縱向拖板，橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)于機(jī)臺面上，其輸出軸與橫向絲桿連接，橫向滑塊與橫向絲
桿配合而形成滑塊絲桿副，橫向拖板與橫向滑塊連接且與橫向?qū)к壟浜?；所述縱向底板通過
底板所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)于橫向拖板上并可繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在所述縱向底板與橫向拖板之間還
設(shè)有定位螺栓；縱向底板上設(shè)有與縱向絲桿方向一致的縱向滑槽，縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)于縱向底
板上，其輸出軸與縱向絲桿連接，縱向滑塊與縱向絲桿配合而形成滑塊絲桿副，縱向拖板與
縱向滑塊連接且與縱向滑槽相配合，所述支座設(shè)于該縱向拖板上。縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)絲桿旋
轉(zhuǎn)，而使滑塊縱向移動(dòng)而帶動(dòng)縱向拖板移動(dòng)，縱向拖板縱向移動(dòng)后，磨具著力點(diǎn)相對于壓桿
轉(zhuǎn)軸之間的距離發(fā)生變化，從而改變加工時(shí)的力度(深度)，而橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)橫向拖板橫
向移動(dòng)，上述結(jié)構(gòu)可以使無級變壓支座在一個(gè)平面上的任意移動(dòng)，以對滾珠絲杠的不同部位
進(jìn)行加工，并調(diào)整磨具的加工力度。
在所述機(jī)臺面上還設(shè)有與所述橫向?qū)к壠叫械膴A具，且其中一個(gè)夾具由工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)。在加工或修復(fù)滾珠絲杠時(shí)，可以將滾珠絲杠安裝于夾具上，并使待加工的滾珠絲杠與橫 向絲桿同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為伺服電機(jī)，各伺服電機(jī)均與控制電路電性連接。通過控制電路(置于控 制柜中)可以設(shè)定或控制各伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以此控制橫向拖板橫向移動(dòng)速度、縱向拖板的 移動(dòng)速度、磨具的轉(zhuǎn)動(dòng)速度等等，并使整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。


圖1是滾珠絲杠磨損后的結(jié)構(gòu)圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖3是圖2的縱向側(cè)視圖4是圖2的橫向側(cè)視圖5是圖3中A處放大圖6是無級變壓桿的受力附圖標(biāo)記說明
1、無級變壓支座，2、無級變壓桿，3、磨具，4、壓桿轉(zhuǎn)軸，5、磨具驅(qū)動(dòng)電機(jī)，6、滾 珠絲杠，7、彈簧，8、調(diào)節(jié)螺栓，9、縱向底板，10、縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，11、縱向滑塊，12、縱 向絲桿，13、縱向拖板，14、機(jī)臺面，15、橫向?qū)к墸?6、橫向拖板，17、橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)， 18、橫向絲桿，19、旋轉(zhuǎn)軸，20、定位螺栓，21、夾具，22、工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)，23、導(dǎo)程自動(dòng) 補(bǔ)償器，24、控制柜，25、縱向滑槽。
具體實(shí)施方式

如圖1至圖5所示， 一種滾珠絲杠修復(fù)設(shè)備，該設(shè)備包括縱、橫向平移機(jī)構(gòu)、無級變壓 支座l、無級變壓桿2、力平衡組件以及由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的磨具3，磨具3至少設(shè)于無級變壓 桿2的其中一端，力平衡組件設(shè)于無級變壓桿2的另一端，無級變壓桿2通過壓桿轉(zhuǎn)軸4活 動(dòng)設(shè)置于無級變壓支座1上，該壓桿轉(zhuǎn)軸4位于無級變壓桿2的兩端之間，無級變壓支座1 與縱、橫向平移機(jī)構(gòu)連接。
其中，磨具3下部的橫斷面為圓弧形，該磨具3布設(shè)于無級變壓桿2的下方并由磨具驅(qū) 動(dòng)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)；所述力平衡組件包括調(diào)節(jié)螺栓8及彈簧7，彈簧7的一端作用于無級變壓桿2 上，另一端通過調(diào)節(jié)螺栓8作用于無級變壓支座1上。
該設(shè)備的機(jī)臺面14上設(shè)有橫向?qū)к?5，縱、橫向平移機(jī)構(gòu)包括有橫向拖板16、橫向驅(qū)
動(dòng)電機(jī)17、橫向滑塊、橫向絲桿18、縱向底板9、縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、縱向滑塊]1、縱向絲
桿12及縱向拖板13;橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)17設(shè)于機(jī)臺面14上，其輸出軸與橫向絲桿18連接，橫
向滑塊與橫向絲桿18配合而形成滑塊絲桿副，橫向拖板16與橫向滑塊連接且與橫向?qū)к?5
配合；縱向底板9通過旋轉(zhuǎn)軸19設(shè)于橫向拖板16上并可繞旋轉(zhuǎn)軸19旋轉(zhuǎn)，在縱向底板9與
橫向拖板16之間還設(shè)有定位螺栓20;縱向底板9上設(shè)有與縱向絲桿12方向一致的縱向滑槽
25，縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)10設(shè)于縱向底板9上，其輸出軸與縱向絲桿12連接，縱向滑塊ll與縱向
絲桿12配合而形成滑塊絲桿副，縱向拖板13與縱向滑塊11連接且與縱向滑槽25相配合，
無級變壓支座1通過導(dǎo)程自動(dòng)補(bǔ)償器23安裝于縱向拖板13上。在機(jī)臺面14上還設(shè)有與橫向
導(dǎo)軌15平行的夾具21 (即聯(lián)軸器及尾架)，且其中一個(gè)夾具21 (即聯(lián)軸器)由工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)
22帶動(dòng)；前述各驅(qū)動(dòng)電機(jī)均為伺服電機(jī)，各伺服電機(jī)均與控制電路電性連接，本實(shí)施例所述
8控制電路可采用數(shù)控的方式，將各驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速等參數(shù)事先錄入，控制電路設(shè)于控制柜24 內(nèi)。
本實(shí)施例用于對滾珠絲杠6的修復(fù)，當(dāng)滾珠絲杠6經(jīng)長時(shí)間使用后，其中段較細(xì)，兩端 較粗(如圖1所示)，此時(shí)將需修復(fù)的滾珠絲杠6的兩端夾于夾具21上，縱向底板9繞旋轉(zhuǎn) 軸19旋轉(zhuǎn)即可調(diào)整磨具3的角度，磨具3角度調(diào)整之后，用定位螺栓20緊固定位，再調(diào)整 磨具3與待修復(fù)的滾珠絲杠6的初始位置，并通過調(diào)節(jié)螺栓8來調(diào)整磨具3與待修復(fù)滾珠絲 杠6之間的初始作用力；通過控制柜24啟動(dòng)各驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)17及工件驅(qū)動(dòng)電 機(jī)22的作用下，磨具3沿滾珠絲杠6的螺旋線同步移動(dòng)，同時(shí)在不同的橫向位置(即滾珠絲 杠6的不同軸向位置)，縱向拖板13在縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)10的作用下沿縱向方向移動(dòng)，如圖6所 示，無級變壓桿2相當(dāng)于一個(gè)杠桿，由杠桿原理可知N1*L1=N2*L2,在N2*L2保持相對恒定 的情況下，通過改變L1即可改變磨具3作用于待加工滾珠絲杠6的力，即待修復(fù)的滾珠絲杠 6與壓桿轉(zhuǎn)軸4之間的距離發(fā)生變化時(shí)，磨具3作用于待修復(fù)滾珠絲杠6的壓力發(fā)生變化， 磨具3給予待修復(fù)絲桿不同的修復(fù)深度，本實(shí)用新型通過控制電路來調(diào)整縱向拖板13的移動(dòng) 位移，即可方便的對待修復(fù)滾珠絲杠6的不同軸向位置進(jìn)行不同深度的修復(fù)，可真正的實(shí)現(xiàn) 無級變壓修復(fù)，修復(fù)精度高，實(shí)現(xiàn)方式巧妙；在修復(fù)過程中，若縱向絲桿12與磨具3在橫向 方向不同步，可通過導(dǎo)程自動(dòng)補(bǔ)償器23對磨具3的橫向位移進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，以提高修復(fù)的精 度。
權(quán)利要求1、一種滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括縱及橫向平移機(jī)構(gòu)、無級變壓支座、無級變壓桿、力平衡組件以及由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的磨具，磨具至少設(shè)于無級變壓桿的其中一端，力平衡組件設(shè)于無級變壓桿的另一端，無級變壓桿通過壓桿轉(zhuǎn)軸活接在無級變壓支座上，該壓桿轉(zhuǎn)軸位于無級變壓桿的兩端之間，無級變壓支座與縱向平移機(jī)構(gòu)連接。
2、 如權(quán)利要求1所述滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，其特征在于，所述磨具下部的橫斷面為圓 弧形，該磨具布設(shè)于所述無級變壓桿的下方并由磨具驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
3、 如權(quán)利要求1所述滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，其特征在于，所述力平衡組件為彈簧，其 一端作用于所述無級變壓桿上，另一端作用于所述無級變壓支座上。
4、 如權(quán)利要求3所述滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，其特征在于，所述力平衡組件還包括調(diào)節(jié) 螺栓，該調(diào)節(jié)螺栓設(shè)于彈簧與無級變壓支座之間或彈簧與無級變壓桿之間。
5、 如權(quán)利要求1所述滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，其特征在于，在所述的縱向平移機(jī)構(gòu)上設(shè) 有一個(gè)導(dǎo)程自動(dòng)補(bǔ)償器，所述無級變壓支座通過該導(dǎo)程自動(dòng)補(bǔ)償器安裝于所述縱向平移機(jī) 構(gòu)上。
6、 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述滾珠絲杠修復(fù)加工設(shè)備，其特征在于，所述縱、橫向平移機(jī) 構(gòu)包括縱向平移機(jī)構(gòu)及橫向平移機(jī)構(gòu)，在縱向平移機(jī)構(gòu)與橫向平移機(jī)構(gòu)之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸。
7、 如權(quán)利要求6所述滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備的機(jī)臺面上設(shè)有橫向 導(dǎo)軌，所述橫向平移機(jī)構(gòu)包括有橫向拖板、橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、橫向滑塊及橫向絲桿，所述縱 向平移機(jī)構(gòu)包括縱向底板、縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、縱向滑塊、縱向絲桿及縱向拖板，橫向驅(qū)動(dòng)電 機(jī)設(shè)于機(jī)臺面上，其輸出軸與橫向絲桿連接，橫向滑塊與橫向絲桿配合而形成滑塊絲桿副， 橫向拖板與橫向滑塊連接且與橫向?qū)к壟浜?；所述縱向底板通過底板所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)于橫向拖板上并可繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在所述縱向底板與橫向拖板之間還設(shè)有定位螺栓；縱向底 板上設(shè)有與縱向絲桿方向一致的縱向滑槽，縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)于縱向底板上，其輸出軸與縱 向絲桿連接，縱向滑塊與縱向絲桿配合而形成滑塊絲桿副，縱向拖板與縱向滑塊連接且與 縱向滑槽相配合，所述支座設(shè)于該縱向拖板上。
8、 如權(quán)利要求7所述滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，其特征在于，在所述機(jī)臺面上還設(shè)有與所 述橫向?qū)к壠叫械膴A具，且其中一個(gè)夾具由工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)。
9、 如權(quán)利要求7所述滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為伺服電機(jī)， 各伺服電機(jī)均與控制電路電性連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種滾珠絲杠精度修復(fù)加工設(shè)備，該設(shè)備包括縱、橫向平移機(jī)構(gòu)、無級變壓支座、無級變壓桿、力平衡組件以及由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的磨具，磨具至少設(shè)于無級變壓桿的其中一端，力平衡組件設(shè)于無級變壓桿的另一端，無級變壓桿通過壓桿轉(zhuǎn)軸活接于無級變壓支座上，該壓桿轉(zhuǎn)軸位于無級變壓桿的兩端之間，無級變壓支座與縱向平移機(jī)構(gòu)連接。本實(shí)用新型可方便的調(diào)整磨具作用于待加工滾珠絲杠的作用力，有效實(shí)現(xiàn)無級變壓加工，加工尺寸精度可達(dá)微米級，精度高。
文檔編號B24B19/02GK201350585SQ20082005076
公開日2009年11月25日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者喻瑞林 申請人:喻瑞林