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摘要：机床直线运动工作台导轨的修理不但技术复杂，而且费时费钱，如何延长大件导轨的使用寿命，是设备维修的主要课题之一。本文也将分析机床直线运动工作台导轨维修技术的应用。
关键词：机床；直线运动工作台；导轨；维修技术
中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）10-0094-01
工作台（或溜板）在床身上作直线运动的机床类型较多，如卧式车床，外圆磨床，镗铣床，龙门刨床及龙门铣床等。这些机床的工作台（或溜板）的运动精度主要取决于床身导轨的精度。在日常维修中，应定期调整床身导轨的精度及工作台（或溜板）的配合间隙。
1床身导轨有关主要修理尺链的解法
正确选择修理尺寸链的解法，目的在于制定出合理的修理方案。这一点对床身修理尤为重要。工作台（或溜板）在床身上作直线运动的机床类型甚多，以下将以普通车床导轨有关主要修理尺寸链的正确解法为例：
与床身导轨有关的主要修理尺寸链对普通车床（最大车削直径≤800 mm，两顶尖距≤1 500 mm）来说，修理尺寸链的解法：
①控制前后顶尖等高度的尺寸链A。由于机床长期使用后尾座底板导轨面磨损，再加上床身。上尾座导轨的实际修磨（刮）量，使尾座顶尖低于床头顶尖，这一状况与机床精度标准的要求恰恰相反。常用的解法是在尾座底板上镶装补偿板。②控制主轴轴心线对床身导轨在垂直平面内的平行度的尺寸链D。按装配后实测误差值，修刮床身上的主轴箱安装面，达到封闭环精度要求。③控制主轴轴心线对床身导轨在水平面内平行度的尺寸链D’。调整主轴箱在水平面内垂直于导轨方向的位置（有些车床需刮研主籼箱上的有关定位面），达到封闭环精度要求。④尾座轴心线对床身上溜板导轨平行度的尺寸链E及E’。按装配后的实测误差值，修刮尾底板，达到封闭环的精度要求。有必要指出，上述①，②两项尺寸链的解法，不但适用于普通车床床身导轨的修理，其基本原理对溜板或工作台作直线运动的其他机床床身（或其他大件），也可参照应用。
2导轨的磨削与配磨
2.1导轨磨削工艺
①工件的装卡和找正。工件装卡的原则是尽可能地使工件处于自由状态，减少因装卡产生的内应力。对细长形产身笋零产，由于刚度较低，装卡时应采用多点支承，即在设备说明书上规定的安装用垫铁竺主子三装卡用垫铁，并注意各垫铁的支承力均匀。对于长工作台的装卡，为了防止自重及磨削力的影响而变形，可用“千斤顶”作为辅助支承。小床身或其他零件，装卡时一般采用三点支承。装卡时在床身或工作台的两侧面还应设置调整螺栓，既可用来找正工件，又可防止工件在磨削过程中发生水平方向的位移。床身（或其他工件）的找正原则是：以床身上传动件的装配面或轴承孔的轴心线为基准，在水平和垂直方向分别找正。为了减小磨削量，以床身上已经磨损的导轨本身来进行找正是很不妥当的，其结果往往是不能保证传动链的精度，无法装配传动系统。
②砂轮的选择与修整。对砂轮的要求是：发热少，自砺性好，切削性奸，可以获得较小的工件表面粗糙度。推荐选用以下砂轮：TL，36粒，R1~ R3，A；GB，36粒，R1~ R3，A。白刚玉砂轮磨削的表面粗糙度比碳化硅砂轮低。而碳化硅大气孔砂轮对散热和防堵塞均有一定的效果，用它磨削淬硬导轨效果较好。端面磨削用砂轮的磨削面应修窄，端面留2～3 mm的刃带即可，这样可以减少发热和刃边崩碎。—般均用废砂轮块由操作工人手持修整。
③进给速度。砂轮的进给速度为：粗磨5～7 m/rain，精磨0.8～2 m/min。磨出的表面粗糙度可达到Ra1.25/ μm～0.63 μm。
④防止工件热变形的措施。各种磨床在磨削工件时，都采取向砂轮切削工件处喷射冷却液，其作用是；带走切削热，冲刷砂轮和带走切屑。冷却液是循环使用的。但对于落地式导轨磨床来说，冷却液经工件流到地平台上后难已回收，既不能循环使用，又污染了工作环境。因此，难以应用冷却液来冷却工件。若采用于磨，磨削热的大部分传到工件上，使工件产生热变形。在粗磨时，由于导轨全长上的磨损量不同，磨削时产生的热变形也不均匀，这必然影响磨削后的导轨精度。目前，企业设备维修部门采取的防止热变形措施：一种是在磨削时用风扇向工件吹风，使工件冷却，但实际表明，这种方法的效果并不理想；另一种是磨削一段时间后，把机床停下来，等待工件自然冷却后再进行磨削，显然这种方法会使生产效率降低。为了保证工件质量和提高生产效率，在落地式导轨磨床上采用循环切削冷却液系统是十分必要的，在技术上也是可行的。
2.2导轨配磨法
用磨削法修复机床导轨副精度时，通常是磨削床身（立柱、横梁等大件）导轨达到精度要求后，以床身导轨为基准，对工作台或溜板的导轨进行配刮，达到导轨副接触精度和有关传动尺寸链的精度要求。导轨配磨法是对导轨副的两配合件都采用磨削法，不再配刮，从而减轻了维修工人的体力劳动。我国维修工人在导轨磨削实践中，创造了多种应用结构较简单且适用性广的工具和操作方便的单配性导轨配磨法，体现了设备维修工作的特点，值得推广应用并加以发展。在各种型式的导轨副配磨中，V—平面导轨副的配磨比较复杂。下面以V—平面导轨副为例，介绍导轨配磨的基本方法，如图1所示。
①装卡找正床身:导轨纵向水平应不超过0.04/1000，横向水平应不超过0.02/1 000；②在选定的修理基准处放置平尺及垫块，平尺上放水平仪，调整垫块厚度，使水平仪读数不超过0.02/1 000。干尺的上、下工作面即为测量基面；③将磨头移至选定的修理基准处，在磨头主轴上安装角形表架及百分表，调整磨头角度，用回转校表法检测主轴旋转轴线对平尺上工作面的垂直度，直至百分表在床身横向上相对180°两位置处读数为“零对零”；④将磨头移至V形导轨顶面处，磨削V形导轨顶面见平即可，作为测量用辅助基面；⑤磨平导轨面l，在辅助基面及垫块上放置平尺，用回轉校表法和调整垫块厚度使平尺上工作面垂直于主轴旋转轴线，并记录垫块厚度。在这一状态下的平尺上工作面即为以后调整磨头角度时的测量基面。把角度规放在干尺上，调整磨头角度，对角度规的斜面回转校表达到“零对零”，此后即可磨削V形导轨面2。
3结语
除了上述以外，在机床安装、维修中必须保证床身、垫铁、基础三者的接触刚度。在这方面接触刚度良好的机床，可以在相当长时间内，保持精度的稳定性。
参考文献：
[1] 李景春,李晓旭,刘丽君,等.导轨涂层技术在机床维修中的 应用[J].一重技术,2006,(11).
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：机床；直线运动工作台；导轨；维修技术
中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）10-0094-01
工作台（或溜板）在床身上作直线运动的机床类型较多，如卧式车床，外圆磨床，镗铣床，龙门刨床及龙门铣床等。这些机床的工作台（或溜板）的运动精度主要取决于床身导轨的精度。在日常维修中，应定期调整床身导轨的精度及工作台（或溜板）的配合间隙。
1床身导轨有关主要修理尺链的解法
正确选择修理尺寸链的解法，目的在于制定出合理的修理方案。这一点对床身修理尤为重要。工作台（或溜板）在床身上作直线运动的机床类型甚多，以下将以普通车床导轨有关主要修理尺寸链的正确解法为例：
与床身导轨有关的主要修理尺寸链对普通车床（最大车削直径≤800 mm，两顶尖距≤1 500 mm）来说，修理尺寸链的解法：
①控制前后顶尖等高度的尺寸链A。由于机床长期使用后尾座底板导轨面磨损，再加上床身。上尾座导轨的实际修磨（刮）量，使尾座顶尖低于床头顶尖，这一状况与机床精度标准的要求恰恰相反。常用的解法是在尾座底板上镶装补偿板。②控制主轴轴心线对床身导轨在垂直平面内的平行度的尺寸链D。按装配后实测误差值，修刮床身上的主轴箱安装面，达到封闭环精度要求。③控制主轴轴心线对床身导轨在水平面内平行度的尺寸链D’。调整主轴箱在水平面内垂直于导轨方向的位置（有些车床需刮研主籼箱上的有关定位面），达到封闭环精度要求。④尾座轴心线对床身上溜板导轨平行度的尺寸链E及E’。按装配后的实测误差值，修刮尾底板，达到封闭环的精度要求。有必要指出，上述①，②两项尺寸链的解法，不但适用于普通车床床身导轨的修理，其基本原理对溜板或工作台作直线运动的其他机床床身（或其他大件），也可参照应用。
2导轨的磨削与配磨
2.1导轨磨削工艺
①工件的装卡和找正。工件装卡的原则是尽可能地使工件处于自由状态，减少因装卡产生的内应力。对细长形产身笋零产，由于刚度较低，装卡时应采用多点支承，即在设备说明书上规定的安装用垫铁竺主子三装卡用垫铁，并注意各垫铁的支承力均匀。对于长工作台的装卡，为了防止自重及磨削力的影响而变形，可用“千斤顶”作为辅助支承。小床身或其他零件，装卡时一般采用三点支承。装卡时在床身或工作台的两侧面还应设置调整螺栓，既可用来找正工件，又可防止工件在磨削过程中发生水平方向的位移。床身（或其他工件）的找正原则是：以床身上传动件的装配面或轴承孔的轴心线为基准，在水平和垂直方向分别找正。为了减小磨削量，以床身上已经磨损的导轨本身来进行找正是很不妥当的，其结果往往是不能保证传动链的精度，无法装配传动系统。
②砂轮的选择与修整。对砂轮的要求是：发热少，自砺性好，切削性奸，可以获得较小的工件表面粗糙度。推荐选用以下砂轮：TL，36粒，R1~ R3，A；GB，36粒，R1~ R3，A。白刚玉砂轮磨削的表面粗糙度比碳化硅砂轮低。而碳化硅大气孔砂轮对散热和防堵塞均有一定的效果，用它磨削淬硬导轨效果较好。端面磨削用砂轮的磨削面应修窄，端面留2～3 mm的刃带即可，这样可以减少发热和刃边崩碎。—般均用废砂轮块由操作工人手持修整。
③进给速度。砂轮的进给速度为：粗磨5～7 m/rain，精磨0.8～2 m/min。磨出的表面粗糙度可达到Ra1.25/ μm～0.63 μm。
④防止工件热变形的措施。各种磨床在磨削工件时，都采取向砂轮切削工件处喷射冷却液，其作用是；带走切削热，冲刷砂轮和带走切屑。冷却液是循环使用的。但对于落地式导轨磨床来说，冷却液经工件流到地平台上后难已回收，既不能循环使用，又污染了工作环境。因此，难以应用冷却液来冷却工件。若采用于磨，磨削热的大部分传到工件上，使工件产生热变形。在粗磨时，由于导轨全长上的磨损量不同，磨削时产生的热变形也不均匀，这必然影响磨削后的导轨精度。目前，企业设备维修部门采取的防止热变形措施：一种是在磨削时用风扇向工件吹风，使工件冷却，但实际表明，这种方法的效果并不理想；另一种是磨削一段时间后，把机床停下来，等待工件自然冷却后再进行磨削，显然这种方法会使生产效率降低。为了保证工件质量和提高生产效率，在落地式导轨磨床上采用循环切削冷却液系统是十分必要的，在技术上也是可行的。
2.2导轨配磨法
用磨削法修复机床导轨副精度时，通常是磨削床身（立柱、横梁等大件）导轨达到精度要求后，以床身导轨为基准，对工作台或溜板的导轨进行配刮，达到导轨副接触精度和有关传动尺寸链的精度要求。导轨配磨法是对导轨副的两配合件都采用磨削法，不再配刮，从而减轻了维修工人的体力劳动。我国维修工人在导轨磨削实践中，创造了多种应用结构较简单且适用性广的工具和操作方便的单配性导轨配磨法，体现了设备维修工作的特点，值得推广应用并加以发展。在各种型式的导轨副配磨中，V—平面导轨副的配磨比较复杂。下面以V—平面导轨副为例，介绍导轨配磨的基本方法，如图1所示。
①装卡找正床身:导轨纵向水平应不超过0.04/1000，横向水平应不超过0.02/1 000；②在选定的修理基准处放置平尺及垫块，平尺上放水平仪，调整垫块厚度，使水平仪读数不超过0.02/1 000。干尺的上、下工作面即为测量基面；③将磨头移至选定的修理基准处，在磨头主轴上安装角形表架及百分表，调整磨头角度，用回转校表法检测主轴旋转轴线对平尺上工作面的垂直度，直至百分表在床身横向上相对180°两位置处读数为“零对零”；④将磨头移至V形导轨顶面处，磨削V形导轨顶面见平即可，作为测量用辅助基面；⑤磨平导轨面l，在辅助基面及垫块上放置平尺，用回轉校表法和调整垫块厚度使平尺上工作面垂直于主轴旋转轴线，并记录垫块厚度。在这一状态下的平尺上工作面即为以后调整磨头角度时的测量基面。把角度规放在干尺上，调整磨头角度，对角度规的斜面回转校表达到“零对零”，此后即可磨削V形导轨面2。
3结语
除了上述以外，在机床安装、维修中必须保证床身、垫铁、基础三者的接触刚度。在这方面接触刚度良好的机床，可以在相当长时间内，保持精度的稳定性。
参考文献：
[1] 李景春,李晓旭,刘丽君,等.导轨涂层技术在机床维修中的 应用[J].一重技术,2006,(11).
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文