典型的機(jī)床裝配工藝研究

趙一平

摘要：本主要針對一些較為典型的機(jī)床部件裝配工藝進(jìn)行介紹，通過結(jié)合一些相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，對一些優(yōu)秀的裝配技能和科學(xué)的工藝手段進(jìn)行闡述，希望通過本文論述可以對我國機(jī)床裝配發(fā)展起到一點(diǎn)推動(dòng)和幫助的作用。

關(guān)鍵詞：分離平面;基準(zhǔn)面;試車

0 ?引言

這些年伴隨改革開放的巨大浪潮，我國的工業(yè)得以輝煌的發(fā)展，其中我國的機(jī)床制造業(yè)已經(jīng)躋身世界前列，但是不得不承認(rèn)的是同比與西方發(fā)達(dá)國家來說，還是有著一定的差距的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，發(fā)達(dá)國家機(jī)床運(yùn)行無故障的時(shí)間最長可達(dá)3000個(gè)小時(shí)，而我國最長只有500小時(shí)，而平均計(jì)算的話，國內(nèi)機(jī)床發(fā)生故障的平均時(shí)間大約在2個(gè)月左右，其發(fā)生故障反應(yīng)最多的便是裝配問題，由此就造成了一些大型企業(yè)在采買設(shè)備時(shí)，多數(shù)時(shí)間會(huì)考慮購買國外機(jī)床。必須承認(rèn)的是機(jī)床的質(zhì)量與機(jī)床的裝配工藝有著密不可分的直接關(guān)系，因此應(yīng)當(dāng)重視起機(jī)床的裝配工藝，將其作為機(jī)床核心發(fā)展技術(shù)之一，并持續(xù)的對其進(jìn)行不斷研究和發(fā)展。

1 ?隨性裝配是裝配工序中的重要缺陷

隨性裝配是裝配工序中的重要缺陷，這個(gè)話題其實(shí)是個(gè)老生常談的話題了，但是越是經(jīng)常提到的問題，越是容易被人所忽略，譬如說：機(jī)床潤滑油濾網(wǎng)發(fā)生了堵塞、潤滑油內(nèi)有雜質(zhì)并且伴有鐵屑、由于清理不到位導(dǎo)致齒輪箱內(nèi)油脂變質(zhì)等等，這些問題始終是裝配過程中最容易被忽略的事情，也是最嚴(yán)重的的問題所在。

還有一些大型的機(jī)床，因?yàn)槠淞悴考姸?，因此?huì)采用拆分包裝的方法。但是在其進(jìn)行拆裝后會(huì)使用定位銷軸來進(jìn)行精度的確保，如果忽視了定位銷軸的接觸面積的話，就會(huì)嚴(yán)重的影響了裝配的精度。

2 ?機(jī)床各個(gè)部件間的接觸率是不容忽視的

2.1 要提高結(jié)合面接觸率

許多的機(jī)床主管部件之間都是通過局部面接觸和連接的，其接觸率的高低直接影響著機(jī)床的剛性，因此需要提升機(jī)床各個(gè)部件間的接觸率。通常來說結(jié)合面依據(jù)設(shè)計(jì)要求可以分成四個(gè)方面：第一是非常重要的結(jié)合面;第二是滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)合面;第三是靜壓導(dǎo)軌結(jié)合面;第四是滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)合面。

2.2 要著重檢查床身與導(dǎo)軌接觸率

相對工作臺(tái)、滑板下面導(dǎo)軌的配合刮研來說，要首先進(jìn)行精磨等手段進(jìn)行鑄型修復(fù)，并考慮到可能會(huì)有熱損耗等情況，需要對滑板下導(dǎo)軌以及床身間的接觸率進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。

2.3 找準(zhǔn)基準(zhǔn)面

在進(jìn)行部件間的配合刮研時(shí)，找準(zhǔn)基準(zhǔn)面是非常重要的，一般是先選擇相對平緩，并且便于刮研的面為基準(zhǔn)面，然后用相應(yīng)的刮規(guī)等工具進(jìn)行形位公差的檢測，必須注意的是不能在沒有基準(zhǔn)面的情況下，進(jìn)配合刮研。

2.4 分離平面的處置

對于一個(gè)零件的不同平面來說，若是期望兩個(gè)面處于一個(gè)平面內(nèi)，可以采用刮規(guī)來找正;也可以采用測量的方法，就是零件放置在平面之上，進(jìn)行三點(diǎn)定位和找正，同時(shí)用指示器進(jìn)行平面一致性測量，并用水平儀進(jìn)行檢驗(yàn)（如圖1），在三個(gè)不同位置上，保持水平儀的誤差在一定范圍內(nèi)?？梢詫蓧K墊鐵制成等高（公差小于等于0.003mm），分別放于兩個(gè)平面上，并用鉛粉上色，觀察兩個(gè)墊鐵接觸率。此種方法常用在需要安裝并排直線導(dǎo)軌的接觸面檢測時(shí)，通過觀察接觸面，可以大致估算出兩面的高度差。

2.5 用加工方法提升接觸率

對于提升平面接觸率的方法，還可以通過加工法來進(jìn)行提升，譬如：精銑平面、精磨平面等，并使用鉛粉上色檢查接觸率，對于鉛粉的顏色，以及亮點(diǎn)的多少進(jìn)行有效的評(píng)估，并嚴(yán)格參照機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)：“金屬切削機(jī)床結(jié)合涂色法檢驗(yàn)及評(píng)定”（JB/T9876-1999）來進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)估。圖2為檢驗(yàn)鉛粉厚度的有效檢驗(yàn)工具。

此工具是30×30的六面立方體，其四個(gè)側(cè)面共開了四個(gè)槽，分別為2μm、3μm、4μm、5μm深，具體在使用時(shí)將已經(jīng)涂好色的導(dǎo)軌兩邊去色，并貼在此淺槽上，觀察有無變色。譬如：用5μm為檢測時(shí)，導(dǎo)軌貼在淺槽輕輕移再取走，如果未發(fā)現(xiàn)變色，則表示其所涂厚度<0.005mm。

3 ?滾動(dòng)軸承在裝配過程中存在的誤區(qū)

滾動(dòng)軸承在裝配過程中存在的誤區(qū)，通常表現(xiàn)在三個(gè)方面，具體如下：

第一是滾動(dòng)軸承在進(jìn)行清洗的時(shí)候，常采用的是汽油為清洗劑，在進(jìn)行清洗后等待汽油揮發(fā)在進(jìn)行潤滑油的涂抹工作，目前采用最多的是煤油，但是其揮發(fā)性能是比較差的，如果沒有揮發(fā)完便涂抹潤滑油，其軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)將潤滑油拋出，造成軸承沒有潤滑的干磨，最直接的后果便是軸承抱死和損毀;

第二是不是成對使用的向心推理軸承，在大多數(shù)情況下是需要預(yù)加載荷的，可以通過對軸承墊圈的修正，進(jìn)而將軸承間隙進(jìn)行消除。而預(yù)加載荷是使用專業(yè)設(shè)備在一定的壓力下，將軸承里外隔套端面高度之差進(jìn)行測出。還需要注意的是可能會(huì)受到軸承空間過小的約束，所以可以采用杠桿式的千分表或是百分百進(jìn)行檢測，具體如圖3所示。

在具體的使用過程中，如果忽略了標(biāo)桿角度的具體大小，就會(huì)造成測量不準(zhǔn)的情況?？梢酝ㄟ^一個(gè)實(shí)驗(yàn)來說明：取2mm和1.8mm厚的兩個(gè)量塊放置于平面上，標(biāo)桿角度先取圖3a的所示擺放，對兩個(gè)量塊的厚度進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)正好相差0.2mm;而標(biāo)桿角度取圖3b的所示擺放，對兩個(gè)量塊的厚度進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)相差0.25mm，由此不難看出標(biāo)桿擺放位置是非常重要的;

第三裝配軸承時(shí)，在允許溫度的范圍內(nèi)，采用潤滑脂潤滑是比較流行的，軸承在進(jìn)行高速運(yùn)行時(shí)也可以采用與高速對應(yīng)的潤滑脂，但是一件非常重要的事情常常被忽略，就是潤滑脂的添加量多少的問題。通常情況下高速運(yùn)行軸承的潤滑脂添加量為軸承容量的百分之四十，通過NSK提供樣板要求大部分情況應(yīng)安裝立方厘米為單位計(jì)量，譬如：1cm3=1ml，又如：軸承內(nèi)徑為100mm，則其潤滑脂添加量為13.70cm3。另外還需注意的是潤滑脂不僅要添加在軸承的外側(cè)，還應(yīng)該使用注射方式添加進(jìn)軸承的空隙當(dāng)中。還有軸承在添加完潤滑脂后，還需要進(jìn)行合跑，如此是幫助潤滑脂被最大限度的利用。目前潤滑軸承的方式也經(jīng)過發(fā)展后，產(chǎn)生了諸多變化，譬如：油霧潤滑、油氣潤滑、油循環(huán)潤滑等，其中機(jī)床裝配軸承潤滑的方式使用最多的是油循環(huán)潤滑，但是其潤滑油量的多少經(jīng)常是被忽略的，最嚴(yán)重的情況便是油管堵塞而無法對軸承進(jìn)行潤滑，如此就需要定期對油路進(jìn)行清洗，以及對潤滑油進(jìn)行過濾和更換過濾網(wǎng)。

4 ?試車

試車對于機(jī)床的裝配來說是對其進(jìn)行最后裝配質(zhì)量的有效驗(yàn)證，必須嚴(yán)格依據(jù)國家有關(guān)部門出具的標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行嚴(yán)格的考核，現(xiàn)如今機(jī)床質(zhì)量不過關(guān)，主要原因也是其在進(jìn)行試車環(huán)節(jié)時(shí)，沒有嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)。通常來說試車的主要環(huán)節(jié)有三個(gè)，具體如下：

第一是機(jī)床在經(jīng)過部裝配合總裝配后，需要經(jīng)過嚴(yán)格的動(dòng)態(tài)監(jiān)視，以及動(dòng)態(tài)的考核，并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，方可進(jìn)入機(jī)床調(diào)整工序;

第二是滑板和床鞍在進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)檢測，譬如：檢測其運(yùn)動(dòng)中的水平跳動(dòng)、垂直跳動(dòng)等。現(xiàn)如今通常使用的都是三坐標(biāo)檢測儀、視覺成像檢測儀等，這些檢測設(shè)備已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了國內(nèi)一些大型機(jī)床裝配現(xiàn)場中;

第三是機(jī)床在裝配過后，要進(jìn)行嚴(yán)格的運(yùn)行試驗(yàn)，并且試驗(yàn)時(shí)間必須超過36個(gè)小時(shí)，如果機(jī)床在運(yùn)行時(shí)發(fā)生了故障，則應(yīng)該進(jìn)行及時(shí)的處理，并將運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行清零處理，并重新開始運(yùn)行和記錄時(shí)間。目前國外發(fā)達(dá)國家采用的是儀器監(jiān)控，全程紀(jì)錄的方式，其可以將發(fā)生故障的時(shí)間點(diǎn)，以及故障的類型進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并通過采集儀器傳遞給相關(guān)的上位機(jī)，在上位機(jī)中通過合理的運(yùn)算，提供給相關(guān)的技術(shù)人員。

5 ?結(jié)束語

現(xiàn)如今伴隨我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的越來越好，我國工業(yè)的水平得到了前所未有的提高，特別是機(jī)床領(lǐng)域中，各種新型、高精尖機(jī)床層出不窮，但是快速發(fā)展的同時(shí)，也要注意機(jī)床的裝配質(zhì)量這一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，只有高超的、高質(zhì)量的裝配工藝輔助，才有可能制造出符合當(dāng)下時(shí)代的高質(zhì)量機(jī)床。

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