【技术实现步骤摘要】
一种检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置及其检测方法
本专利技术涉及精密数控制造
,尤其涉及一种检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置及其检测方法。
技术介绍
滚珠丝杠副作为精密数控机床的主要移动和定位部件,其精度退化规律和摩擦/磨损的规律决定着精密机床加工性能的优劣。随着我国制造大国和制造强国的逐步实现,迫切要求精密数控机床这种制造设备的加工精度性能有大幅度提高。国内研制并生产的精密机床用滚珠丝杠副在精度性能、动态特性、摩擦、磨损退化方面跟国外同类产品相比处于劣势状况。其上述这些性能除了与制造过程有关外还与对基础理论研究的欠缺有关。精密滚珠丝杠副在精度性能、动态特性、摩擦、磨损退化等问题与滚动运动副在特定工况下的运动形式有着极为密切的关系,滚动体在滚道之间运动并与滚道产生的相对运动关系是比较复杂的。而滚动导轨副内部的滚珠是不能直接被观察到的,这就限制了对滚动体运动形式的直观研究。为了能准确的将理论分析结果和实际情况相对比,本专利技术提出了一种检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置及分析方法,采用放大的滚珠丝杠副为研究对象,螺母内设置有三列循环的滚珠,并在每一列内个别滚珠上安装有可见光的点光源,用于肉眼直观观察和光学仪器对滚珠运动状态的精确检测。该专利技术试验装置可以模拟实际滚珠丝杠副定位状态和预加轴向载情况下的滚动体运动情况,并提出了具体的试验分析和测试方法。本专利技术装置可以检测不同材料的、不同直径大小的滚动体在螺母内和转弯的回珠器内两个位置的运动形式。可以分别在不同线性速度、不同受压状态下的工况下研究滚动体在螺旋形滚道和S形回珠器滚道内滚动的形式,研究滚珠在回 ...
【技术保护点】
1.一种检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置,其特征在于:包括底板基座,所述底板基座沿其长度方向的两侧分别设置有定位导轨滚道,两根所述导轨滚道上分别安装有导轨滑块,所述导轨滑块均固定滚珠丝杠的螺母,所述螺母包括上、下两部分,其中上部分为透明材料可以使用人造水晶或者高强度透明树脂,下部分由金属材料制成并与上部分刚性相连,所述螺母的下半部分与导轨滑块固定相连接,所述螺母中开设有至少一条环形滚珠滚道,每一条环形滚珠滚道是封闭的,在环内部滚动的滚珠能够循环运行,所述环形滚珠滚道的弯曲部分为回珠器,回珠器的作用是保持滚珠在某一轨道中滚动一个导程时再次回到出发点,保持在同一个环形滚珠滚道内循环的滚动,所述环形滚珠滚道内有一定数目相同直径的滚珠,其中每个滚道中各设置至少一个带有发光源的滚珠;所述螺母可以在两条所述定位导轨滚道上往复运动,其运动范围由限位开关来限定,在所述滚珠丝杠的两端各安置有滚珠轴承座,用于对滚珠丝杠进行定位,在底板基座的宽度方向的两侧分别设有左挡板和右挡板,所述左挡板和右挡板固定于底板基座,在所述左挡板和右挡板与螺母之间分别安装有一定弹性系数的弹簧;当所述螺母位于底板基座中间位置时,两 ...
【技术特征摘要】
1.一种检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置,其特征在于:包括底板基座,所述底板基座沿其长度方向的两侧分别设置有定位导轨滚道,两根所述导轨滚道上分别安装有导轨滑块,所述导轨滑块均固定滚珠丝杠的螺母,所述螺母包括上、下两部分,其中上部分为透明材料可以使用人造水晶或者高强度透明树脂,下部分由金属材料制成并与上部分刚性相连,所述螺母的下半部分与导轨滑块固定相连接,所述螺母中开设有至少一条环形滚珠滚道,每一条环形滚珠滚道是封闭的,在环内部滚动的滚珠能够循环运行,所述环形滚珠滚道的弯曲部分为回珠器,回珠器的作用是保持滚珠在某一轨道中滚动一个导程时再次回到出发点,保持在同一个环形滚珠滚道内循环的滚动,所述环形滚珠滚道内有一定数目相同直径的滚珠,其中每个滚道中各设置至少一个带有发光源的滚珠;所述螺母可以在两条所述定位导轨滚道上往复运动,其运动范围由限位开关来限定,在所述滚珠丝杠的两端各安置有滚珠轴承座,用于对滚珠丝杠进行定位,在底板基座的宽度方向的两侧分别设有左挡板和右挡板,所述左挡板和右挡板固定于底板基座,在所述左挡板和右挡板与螺母之间分别安装有一定弹性系数的弹簧;当所述螺母位于底板基座中间位置时,两侧弹簧受力均为零,当螺母位于底板基座中间左侧位置时,螺母受到左侧弹簧的推力和右侧弹簧的拉力,螺母总体受力为向右的恒定弹力;当螺母位于底板基中间右侧位置时,螺母受到左侧弹簧的拉力和右侧弹簧的推力,螺母总体受力为向左的恒定弹力;滚珠丝杠由步进电机或者伺服电动机通过减速齿轮和齿轮带动,滚珠丝杠的转速由步进电机或者伺服电动机控制;步进电机或者伺服电动机安装在底座上,底座固定于底板基座上。2.根据权利要求1所述的检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置,其特征在于:所述螺母的上部分采用的透明材料为用人造水晶或者高强度透明树脂。3.根据权利要求1所述的检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置,其特征在于:所述螺母的下半部分通过螺栓与导轨滑块相连接。4.根据权利要求1所述的检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置,其特征在于:两根所述导轨滚道上分别安装有2个导轨滑块,4个所述导轨滑块均固定滚珠丝杠的螺母。5.根据权利要求1所述的检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置,其特征在于:被检测滚动体为球形,该球形直径的大小是真实滚珠的倍数。6.根据权利要求5所述的检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置,其特征在于:该球形直径的大小是真实滚珠的5-10倍。7.根据权利要求1所述的检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置,其特征在于:两条定位导轨滚道均为四列滚珠线性滑轨或者为滚柱线性滑轨。8.一种检测滚珠丝杠滚动副运动状态的装置的检测方法,其特征在于,包括:S1,按照装置的结构将实验装置安装调试完毕...
【专利技术属性】
技术研发人员:张巍,昭那,赵壮,李明,赵杰臣,
申请(专利权)人:内蒙古科技大学,
类型:发明
国别省市:内蒙古,15
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