[发明专利]一种导轨装配误差的消除方法

说明书

技术领域

本发明属于先进制造技术领域的装配误差控制技术，涉及导轨装配方法。

背景技术

为了安装分离形式的前后导轨，需要设定一条空间的中心线，作为参照系以保证高度、对称度等要求。参照GB/T11336-2004《直线度误差检测》，直线测量或模拟可采用直接方法、间接方法、组合方法、量规检测法等。直接方法包括间隙法、指示器法、干涉法、光轴法、钢丝法。间接方法包括水平仪法、自准直仪法、跨步仪法、表桥法、平晶法。组合方法包括反向消差法、移位消差法、多测头消差法。由于需要标定的距离较长，相对来说光学方法简单易行，精度高，但是由于受到产品结构的限制，分离式导轨存在一定的高度差，并有对称度要求，必然存在基准转化、对称度测量等问题，反而不如采用拉钢丝的方法容易操作。因此，设计了相应的工艺装备。箱体及导轨装配定位基准工装如图1所示，它由支座和连接钢丝组成。

由于导轨及导槽装配定位基准工装使用直径0.5mm的钢丝模拟箱体中心线，所以拉紧的钢丝成为箱体装配重要的基准。但是，由于钢丝长达7000mm以上，在重力作用下，就会产生悬垂，不能成为理想直线。钢丝下垂量超过0.5mm，甚至可能达到1mm左右。由于图纸要求前后导轨的高度差要求控制在0.5mm以内，钢丝产生的悬垂已经严重影响到装配精度。如果进一步拉紧钢丝，则会将钢丝拉断，反而得不偿失。相对于直线误差的评定，据文献介绍，主要采取最小包容区域法、最小二乘法和两端点连接法。其中，最小包容区域法的评定结果小于或等于其他两种评定方法。显然，上述方法都不适用于钢丝的悬垂问题。所以，必须考虑采用适当的工艺方法对上述误差进行消除。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种导轨装配误差的消除方法，解决分离式导轨安装的尺寸装配误差问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

1）安装拉伸钢丝的定位基准工装；在设定的张紧力下，将钢丝拉紧；

2）在钢丝的任意位置测量悬垂量，并记录其钢丝长度方向的坐标值；

3）采用抛物线方程进行数据拟合，获得钢丝的悬垂曲线方程，计算得到不同位置的悬垂程度数值；

式中，q为钢丝的单位均布载荷，s为弦向拉力，l为弦长，x为钢丝长度方向坐标，f(x)为钢丝悬垂量；

4）对于在导轨安装过程中不同的位置点，将高度的测量值加上悬垂程度数值作为误差补偿值，将导轨调整到位。

本发明的有益效果是：

从大量试验可知，钢丝悬垂的直线度误差可以通过曲线拟合，采用数据插入方法进行消除。根据文献报道（林贵瑜，冯优达，苑登波.钢丝绳抛物线理论与悬链线理论的计算误差分析[J].建筑机械化.2010.3：42-44），当钢丝的单位均布载荷q和弦长l的乘积与弦向拉力s之间的比值时，抛物线方程替代悬链线方程就可以完全满足工程计算精度的要求。经测算，针对本问题，采用抛物线方程与悬链线方程的挠度误差≤0.1％，所以采用抛物线方程进行数据拟合精度完全满足使用要求。可见，通过曲线拟合和计算研究，可实现满足设计要求，提高生产效率的目的。

附图说明

图1是箱体及导轨装配定位基准工装示意图；

图2是本发明流程图；

图3是拟合得到的二次曲线；

图4是实施例1拟合得到的二次曲线；

图5是实施例2拟合得到的二次曲线；

图6是实施例3拟合得到的二次曲线。

具体实施方式

本发明的具体操作步骤为：

1）安装拉伸钢丝的定位基准工装；在设定的张紧力下，将钢丝拉紧；

2）在钢丝的任意位置测量悬垂量，并记录其钢丝长度方向的坐标值；

3）通过计算法获得钢丝的悬垂曲线方程，计算得到不同位置的悬垂程度数值；

具体的计算方法为，采用抛物线方程进行数据拟合，抛物线方程的基本形式如式1所示：