一种设备关键零部件的增材修复工装制造技术

本实用新型专利技术涉及一种设备关键零部件的增材修复工装，包括外环和内环，外环为与机床主轴孔固定并起到支撑作用，内环为起到对丝杠夹持调整作用的三瓣式铝环，内环每瓣弧度为110

【技术实现步骤摘要】
一种设备关键零部件的增材修复工装


[0001]本技术涉及一种设备关键零部件的增材修复工装，用于大型设备中较长丝杠或轴类零件(2m以上)的表面磨损修复，属于设备维修


技术介绍

[0002]大型进口机床设备，是军工科研生产中不可替代的重要单点设备。其重要核心零部件多为进口，精度高，价格昂贵，供货周期长，一旦出现损坏情况，往往会造成设备长时间的停机，造成巨大的经济损失。
[0003]此类零部件通常会在轴承安装位产生磨损，利用传统刷镀技术可以对金属零部件的磨损部位进行增材修复(磨损量0.5mm以内)，但由于大型机床类设备的丝杠及轴类零件长度较长，本身又具有较高的精度要求，一般要求同轴度小于0.005mm，刷镀技术仅能解决增材问题，无法解决修复精度问题。以丝杠及轴类零件为例，大型进口设备3m长度的德国丝杠精度要求极高，轴承安装位同轴度小于0.005mm，丝杠通常需要几十万元，4个月以上的供货周期，如果没有新型修复方法，此类零件往往只能选择报废换件处理，造成巨大的经济损失。

技术实现思路

[0004]本技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种设备关键零部件的增材修复工装，通过两组可以调节的三点定位中心调节工装，配合具有主轴中心通孔的车床，可实现关键磨损零部件的高精度修复。
[0005]本技术解决技术的方案是：
[0006]一种设备关键零部件的增材修复工装，包括外环和内环，外环为与机床主轴孔固定并起到支撑作用，内环为起到对丝杠夹持调整作用的三瓣式铝环，内环每瓣弧度为110r/>°-
120
°
，瓣间距为2-5mm；在内圈铝环与外圈外环之间设计3组球头调节螺钉，与铝环为点接触，可通过三个调节螺钉来改变丝杠中心点位置。
[0007]优选的，外环为上下层圆形开孔结构，用以配合与车床主轴通孔连接及对内环进行支撑。
[0008]优选的，内环硬度HRC低于20，低于丝杠表面硬度。
[0009]优选的，通过调节两头的两组中心调解工装的球头调节螺钉，调整丝杠在机床通孔两端的直径中心点同轴度，最终确保两侧径向圆跳动均小于0.003mm，保证车床主轴旋转过程中整个丝杠和磨损部位的同轴度在0.005mm以内。
[0010]优选的，内环内径比丝杠内径大0.03mm-0.05mm。
[0011]本技术与现有技术相比的有益效果是：
[0012](1)本技术外环为与机床主轴通孔固定并起到支撑作用的外环，确保了工装整体的刚度和强度，有利于丝杠相对于通孔车床主轴中心孔的同轴度调节；
[0013](2)本技术内环为起到对丝杠夹持调整作用的三瓣式铝环，另外包括6-8组调
节锁紧螺钉，其中3组螺钉为球头螺钉，外部外环为上下层圆形开孔结构，用以配合与车床主轴通孔连接及对内环铝环瓣进行支撑。
附图说明
[0014]图1为本技术结构示意图；
[0015]图2为本技术带有丝杠的示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合实施例对本技术作进一步阐述。
[0017]如图1、2所示，一种设备关键零部件的增材修复工装，包括以下几部分部件：外环为与机床主轴孔固定并起到支撑作用的外环；内环为起到对丝杠夹持调整作用的三瓣式铝环；6-8组螺钉，其中3组螺钉为球头螺钉。外部外环为上下层圆形开孔结构，用以配合与车床主轴通孔连接及对内环铝环瓣进行支撑，采用45#钢或A3钢材料制成。内环三瓣式铝环可采用2系列铝合金或黄铜、紫铜材料，确保铝环硬度HRC低于20，即远低于丝杠表面硬度，起到保护丝杠的作用。螺钉采用8.8级以上钢质螺钉，确保工装支撑强度，其中3组螺钉需选用球头螺钉，用以调节丝杠中心点。
[0018]工装外侧为外环，通过3-4组8.8级以上强度的螺钉将外环与车床主轴锁紧连接；工装内侧为三瓣式铝环，每片自身弧度为110-120
°
，通过3组8.8级以上强度的球头螺钉与外环固定连接，球头调节螺钉头部与铝环为点接触；铝环内表面与需要内部夹持的丝杠弧面夹紧连接。
[0019]将丝杠通过两组三点式中心调节工装夹持在车床上，通过丝杠两头完好部位圆周打千分表来确定两侧径向跳动数值。通过调节两头的两组中心调解工装的球头螺钉，来调整丝杠在机床通孔两端的直径中心点同轴度，最终确保两侧径向圆跳动均小于0.003mm，即可保证车床主轴旋转过程中整个丝杠和磨损部位的同轴度在0.005mm以内。调整好丝杠同轴度后，为了保持调整好的精度，在铝环和外环之间的调整槽内灌注填充胶，24小时会常温固化，会使点接触变成了大面积的完全接触，调整好的精度就不会产生偏差。为防止填充胶和外环粘在一起，在装配前，可在外环上涂一层分离剂，待加工完成后，可将所有零件拆分。通过工装将丝杠同轴精度调整完成后，后续即可对丝杠磨损部位进行粗车、精车、手工研磨等后续修复步骤。
[0020]此类丝杠零部件通常会在轴承安装位产生磨损，利用传统刷镀技术可以对金属零部件的磨损部位进行增材修复(磨损量0.5mm以内)，但由于大型机床类设备的丝杠及轴类零件长度较长，本身又具有较高的精度要求，一般要求同轴度小于0.005mm，刷镀技术仅能解决增材问题，无法解决修复精度问题。
[0021]具体制作方法为：
[0022]1)根据丝杠直径，设计制作两套适用于主轴中心通孔车床两侧装夹的中心调节加持工装。工装外侧为外环，可通过4个螺钉将外环与车床主轴锁紧；工装内侧为三瓣式铝环，每片120
°
，片间距2mm，铝环内径比丝杠内径大0.05mm，内环三瓣式铝环可采用2系列铝合金或黄铜、紫铜材料，确保铝环硬度HRC低于20，即远低于丝杠表面硬度，起到保护丝杠的作用。在内圈铝环与外圈外环之间有3组球头调节螺钉，铝环在调节螺钉处铣平槽，与调节螺
钉为点接触。三点决定一个圆，这种结构以可通过三个调节螺钉来改变内部铝环的夹持位置来改变丝杠中心点位置，进而调整丝杠在机床通孔两端的直径中心点同轴度。
[0023]2)将步骤1)制作的中心调节工装准备好，准备好一台具有中心通孔的车床，将丝杠通过左右两组三点式中心调节工装夹持在车床上，通过调整工装内外环之间的球头螺钉，来改变三瓣铝环的夹紧程度，进而改变内部铝环的位置，进而改变丝杠两端中心点位置，最终使丝杠磨损部位同轴度与机床主轴同轴度达到0.005mm以内，确保保证车床主轴旋转过程中丝杠磨损部位旋转的同轴度。调整好同轴度后，调整螺钉与铝环之间是点接触，这种方式有利于调整，但是在以后的滚珠丝杠加工修复过程中，这种装夹结构只是点接触，在零件旋转运动的情况下不利于精度保持，精度容易产生偏差。为了保持调整好的精度，在铝环和外环之间的调整槽内灌注填充胶，24小时会常温固化，会使点接触变成了大面积的完全接触，调整好的精度就不会产生偏差。为防止填充胶和外环粘在一起，在装配前，可在外环上涂一层分离剂，待加工完成后，可将所有零件拆分。
[0024]3)将步骤2)得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备关键零部件的增材修复工装，其特征在于，包括外环和内环，外环为与机床主轴孔固定并起到支撑作用，内环为起到对丝杠夹持调整作用的三瓣式铝环，内环每瓣弧度为110
°-
120
°
，瓣间距为2-5mm；在内圈铝环与外圈外环之间设计3组球头调节螺钉，与铝环为点接触，可通过三个调节螺钉来改变丝杠中心点位置。2.如权利要求1所述的一种设备关键零部件的增材修复工装，其特征在于，外环为上下层圆形开孔结构，用以配合与车床主轴通孔连接及对内环进行支撑。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅柯，韩妙玲，王国栋，张梦梦，顾超，杜兴华，邓林蔚，希志明，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：新型
国别省市：