影響長規(guī)格車床尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)平行度的原因分析及預(yù)防措施*

權(quán)瑞霞 宋東超 郝利軍

(安陽鑫盛機(jī)床股份有限公司，河南安陽 455000)

1 問題的提出

GB/T25659.1－2010簡式普通臥式車床精度檢驗(yàn)之P3項(xiàng)規(guī)定:總檢測量尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)的平行度，在垂直平面內(nèi)0.04 mm，在水平平面內(nèi)0.04 mm。但是由于多種因素，會(huì)導(dǎo)致長規(guī)格車床尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)的平行度產(chǎn)生超差，精度不穩(wěn)定。為達(dá)到精度要求，需要重復(fù)修磨大山和小山導(dǎo)軌面以及平導(dǎo)軌面，不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，還增加了消耗。如何保證長規(guī)格車床尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)的平行度，本文進(jìn)行了詳細(xì)分析和研究。

2 影響因素的分析

床身截面如圖1所示。

2.1 加工因素

通過分析，找出影響車床尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)平行度精度的加工因素主要包括加工人員、加工設(shè)備、床身材料、加工方法和環(huán)境等5個(gè)因素。

具體分析如下:

加工人員:不同人員的操作水平、操作技巧不同。從床身裝夾、工件找正、磨量控制、測量方法上都有差距，最終導(dǎo)致床身磨削加工后的質(zhì)量不同。

加工設(shè)備:磨削設(shè)備為導(dǎo)軌磨，其工作臺(tái)的運(yùn)行精度、磨頭的進(jìn)給精度都會(huì)直接反映到床身導(dǎo)軌上。

床身材料:由于鑄造床身在加工后會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，自然時(shí)效時(shí)間又較短，內(nèi)應(yīng)力釋放不完全會(huì)造成后序的加工變形。

加工方法:床身在導(dǎo)軌磨上磨削加工時(shí)，應(yīng)該保證床身有足夠的剛性，以保證在磨削過程中不會(huì)隨工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)而來回?cái)[動(dòng)和竄動(dòng)，產(chǎn)生撓度變形，從而保證加工精度。

環(huán)境:沒有恒溫廠房的環(huán)境保證，導(dǎo)致導(dǎo)軌磨的水平隨著不同環(huán)境溫度的變化而變化，會(huì)直接影響床身的磨削精度。

2.2 裝配因素

裝配時(shí)刮研工人的刮研水平的差距，會(huì)直接影響車床裝配后尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)的平行度精度。

3 預(yù)防措施

3.1 對加工因素制定措施

通過對加工因素進(jìn)行分析，采取了不同措施進(jìn)行試驗(yàn)，具體實(shí)施方案如下:

加工人員:提高員工的磨削知識和操作水平，開展培訓(xùn)，從床身裝夾、工件找正、磨量控制、測量方法等系統(tǒng)的講解，并形成規(guī)范，使磨床操作人員掌握操作技巧，確保人人都能保證床身磨削加工的質(zhì)量。

加工設(shè)備:定期檢測導(dǎo)軌磨的精度，把導(dǎo)軌直線度控制在0.05 mm/全長，任意1 m的長度上不超過0.01 mm。調(diào)整磨頭上絲杠和螺母間隙，使絲母的反向間隙控制在合理范圍之內(nèi)。

床身材料:為減小后序的加工變形，導(dǎo)軌面在淬火后進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效。

加工方法:(1)設(shè)計(jì)專用工裝，改變床身裝夾方式，在床身底面和兩側(cè)面增加90°頂裝來增加床身的剛性并限制床身在磨削過程中的擺動(dòng)，減小床身磨削時(shí)撓度變形。在加頂裝時(shí)，要進(jìn)行拉表找正，保證側(cè)邊頂緊后床身的直線度不變。頂裝加在地腳螺孔面上，具體增加的頂裝數(shù)量如下:5 m和6 m床身每邊多加1～2個(gè)頂裝;8 m和10 m床身每邊多加3～4個(gè)頂裝。(2)粗精磨分開，減小精磨加工量，盡量在粗磨過程中發(fā)現(xiàn)并解決床身缺陷(如黑皮、青砂眼、焊點(diǎn))，為精磨創(chuàng)造良好的加工條件。(3)完善檢測方法，用拉表和山型檢測裝置同時(shí)進(jìn)行，來模擬裝配檢測(圖2)。

環(huán)境:在沒有恒溫廠房的情況下，采取兩項(xiàng)措施:一是強(qiáng)行把導(dǎo)軌磨床底座水平調(diào)整到位，滿足床身的磨削要求;二是進(jìn)行床身地暖改造，目的是解決由于環(huán)境溫度的變化影響導(dǎo)軌磨的水平變形，減小床身磨削精度的超差。

表1 方案實(shí)施后長車床尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)的平行度精度檢測值(裝配檢驗(yàn)數(shù)據(jù))

3.2 對裝配因素制定措施

裝配因素:對裝配人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高裝配人員的刮研水平，掌握裝配刮研技巧，在床身加工精度合格的基礎(chǔ)上，裝配出合格的四項(xiàng)精度。

4 驗(yàn)證對比

實(shí)施后平行度檢測值如表1所示。

方案實(shí)施后對35臺(tái)車床尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)的平行度進(jìn)行了檢測統(tǒng)計(jì)，平均值為0.031 1 mm，全部在國家裝配精度要求的0.04 mm范圍內(nèi)。結(jié)論如下:

(1)床身車床尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)的平行度精度由原來的0.04～0.25 mm降到現(xiàn)在的0.031 1 mm。(2)磨床減少了返修次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率和降低了消耗。(3)提高了車床床身的裝配精度。

5 結(jié)語

以上對影響長規(guī)格車床尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)的平行度精度的各種因素作了深入的分析和研究，并提出了相應(yīng)的防范措施。經(jīng)過長時(shí)間的試驗(yàn)論證，制定的方案確實(shí)可行，在實(shí)踐加工中已得到很好的應(yīng)用，實(shí)踐證明可以顯著提高長規(guī)格車床尾座移動(dòng)對溜板移動(dòng)的平行度精度，提高了生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)消耗。

［1］史美堂.金屬材料及熱處理［M］.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1983.

［2］趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊［M］.4版.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006.

［3］東北工學(xué)院.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊［M］.2版.北京:冶金工業(yè)出版社出版，1980.

［4］全國金屬切削機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).簡式數(shù)控臥式車床精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) GB/T25659.1 －2010［S］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.