[发明专利]一种基于力学理论控制的直线导轨分段校调安装方法

说明书

本发明属于调整直线轨道形态及固定安装的技术领域，涉及一种基于力学理论控制的直线导轨分段校调安装方法，其特征在于对导轨校调安装过程进行力学理论分析，针对安装过程中出现的影响导轨直线度和校直效率的问题进行研究，得到导轨挠度与外载荷之间的关系，确定调整点的力矩与调整点的位置。并提出在单弧度校直理论的基础上，进行多弧度的分段式调整安装。该方法避免了多次反复调整安装带来的问题，可快速有效地提高到导轨的直线度，保证导轨工作过程的精度和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种直线导轨的安装方法，尤其涉及一种基于力学理论控制的直线导轨分段校调安装方法。属于调整直线轨道位置形态及固定的技术领域。

背景技术

直线导轨是机械装置中的重要组成部分，被广泛应用于精密设备、航空航天尤其是机床类机械设备中。导轨的精度影响到加工成形运动的相互位置关系，进而影响机床整机精度性能，对提高机械产品的质量和机械行业的发展有着不可忽视的影响。

导轨本身的精度虽然在加工制造中已经形成，但安装过程、安装方法和安装调整，很大程度上可以保证导轨工作时的精度，既可以降低导轨本身加工制造的难度，又可以提高直线导轨的精度，提高工作过程的可靠性。然而外国内企业对机床导轨的安装与校调缺乏重视，缺乏专业精准的安装校调方法，校调质量完全依赖人工经验，床身需要反复调整才能达到机床的精度要求，劳动强度大，生产效率低，甚至造成精度难以长期保持等问题。为了达到直线导轨精密安装的目的，介绍一种基于力学理论控制的直线导轨分段校调安装方法。

直线导轨的安装校直过程实际是零件受人为控制的多次微小弹塑性变形的过程，以力学理论为主要理论基础，通过分析导轨在安装校调过程中的曲率，挠度及外载荷之间的关系，在导轨安装校调过程中施加适合的力矩，快速有效地达到导轨直线度的要求，避免多次测量的测量误差和测量困难。此外，针对直线导轨弯曲复杂多变的情况，校调采用“隔离”方法，就是将需要校调的多个弧度弯曲分解成单个弧度弯曲，分段进行校调安装，简化规范校调步骤，来进一步提高安装校调的精确性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决直线导轨现有安装校调过程中的问题，提供一种高效率高稳定性的导轨安装校调方法。

本发明的技术方案：

一种基于力学理论控制的直线导轨分段校调安装方法，步骤如下：

步骤一：将直线导轨放置在安装底座的对应位置，用固定螺钉从两端到中间进行基本预紧操作，并调整光学仪器的光路与直线导轨首尾两端点的直线平行；

步骤二：合理安排测量点的位置，在待测直线导轨上取等距离的N个点进行测量，做出数据拟合曲线，以确定调整位置；同时以各测量点的最小二乘中线作为调整的基准线，确定调整行程；

步骤三：根据步骤二所拟合的曲线，进行分段，先选取第一段弧，弧段两端低于最小二乘中线，添加相应厚度的垫片，使其达到或稍高于基准线；中间凸出弧段处根据调整行程计算出调整力矩，在对应位置处施加扭力；其中，扭力的计算方法如下：

其中：T为扭力，Δd为调整量，l₁为所选弧段两端的距离，E为弹性模量，I为直线导轨对其中性轴的惯性矩，k为扭矩参数，d为螺钉的公称直径；

步骤四：返回步骤三选取其他弧段进行校调，直到完成所有弧段的校调，即完成整根导轨直线度的校调安装。

由于本发明采取了以上技术方案，具有以下优点：本方法在对单根导轨进行常规安装调整的基础上，运用力学理论来确定调整力矩，并且运用“隔离”方法进行分段校调，包括调整量的确定和计算，调整点的选择和方法。解决了传统依靠人工经验，反复调整的效率低下问题，提出了更专业精准的安装校调方法，可以大幅度提高精度，实现直线导轨高精度安装的目的，可以较好的应用在各类导轨安装校调过程中。

附图说明