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【摘要】数控机床的进给系统是数字控制的直接对象,不论点位控制还是轮廓控制,被加工工件的最后坐标精度和轮廓精度都受到进给系统的传动精度、灵敏性和稳定性的影响。而滚珠丝杠和直线导轨的正确安装对进给系统的传动精度、灵敏性和稳定性起到非常重要的作用。
【關键词】滚珠丝杠;直线导轨
0.引言
随着我国制造业的飞速发展,数控机床制造技术也在不断地发展,同时对数控机床的各项性能提出了越来越高的要求。这就要求我们对机床的安装与调试的方法提出了更高的要求。数控机床进给系统的装配精度对机床的整个精度起着非常重要的作用。我将对立式加工中心进给系统中某一型号机床以X轴为例对滚珠丝杠和直线导轨的安装调试及精度检验做详细的介绍。
1.X轴滚珠丝杠的安装方法
1.1检验X轴丝母座精度
(1)清理丝母座端面,用油石及洗油清理丝母座端面,螺纹孔并用抹布擦拭干净,保证丝母座端面,螺纹孔无毛刺,油漆。
(2)在工作台丝母座孔安装专用检棒,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在检棒正向,推动工装滑块,检测检棒两端正向精度 ,两端千分表读数差不得大于0.01mm将千分表架吸附在工装滑块上,表针打在检棒侧向,推动工装滑块检测检棒两端侧向精度,两端千分表读数差不得大于0.01mm,如果精度达不到要求,拆下检棒,根据千分表读数,刮研丝母座端面。
1.2检测X轴丝母座与轴承座同轴度
(1)用螺钉将调整垫、轴承座依次安装到滑座上,并且安装轴承座检棒。
(2)检测轴承座检棒与X轴平行,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在轴承座检棒正向,推动工装滑块,检测检棒两端正向精度。轴承座检棒正向精度不大于0.01mm,当轴承座检棒正向精度不合时,将轴承座拆卸下来,根据千分表读数,刮研轴承座端面。
(3)检测丝母座与轴承座同轴度,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在中间棒正向,沿Y轴方向推动弯板,推动工装滑块,以同样方式检测轴承座检棒正向精度 ,丝母座与轴承座同轴度误差不大于0.01mm 。当丝母座与轴承座同轴度正向不合时,记录两者差值,然后拆卸轴承座,将轴承座调整垫放置在磨床上,按差值配磨调整垫。推动工装滑块,以同样的方式检测轴承座检棒侧向精度,通过手动调整,将侧向误差调整在不大于0.01mm。
1.3检测X轴轴承座与电机座同轴度
(1)清理电机座轴承孔,用铜棒将旋转油封砸入电机座中。
(2)用螺钉将调整垫、电机座依次安装到滑座上 ,并且安装电机座检棒。
(3)检测电机座检棒与X轴平行,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在电机座检棒正向,沿Y轴方向推动弯板,推动工装滑块,检测检棒两端正向精度。电机座检棒正向精度不大于0.01mm,当电机座检棒正向精度不合时,将电机座拆卸下来,根据千分表读数,刮研电机座端面。
(4)检测电机座与轴承座同轴度,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在电机座检棒正向,沿Y轴方向推动弯板,推动工装滑块至轴承座检棒,检测两检棒正向精度误差。电机座轴承座同轴度误差正向精度不大于0.01mm,正向误差可以通过配磨电机座调整垫来消除。将千分表吸附在工装滑块上表针打在电机座检棒上,推动工装滑块至轴承座检棒,检测两检棒侧向精度误差,侧向误差可以通过轻敲轴承座来消除。
(5)配做定位销孔,安装定位销,定位销安装入定位销孔中稍稍低于电机座平面。
1.4安装X轴丝杠
(1)安装轴承、压盖、撞块等:在轴承内部涂上润滑脂,润滑脂占轴承内部三分之一,按一定的顺序排好轴承,砸入电机座。将压盖底面用砂纸打磨光滑均匀,用六角圆柱头螺钉拧到电机座上,按照对角线方向拧紧。然后将撞块座和撞块安装到电机座和轴承座上,以免机床超程时损坏丝杠。
(2)安装滚珠丝杠:将丝杠传入电机座和轴承座中,在丝杠末端安装单列深沟球轴承,用铜棒砸至丝杠轴肩,将轴用弹性挡圈-A型安装在丝杠端头的凹槽内,用铜棒将丝杠砸入电机座内,然后将套安装到电机座里起到固定轴承的作用,然后将螺母安装到丝杠上,起到固定套的作用。
(3)检验滚珠丝杠径向跳动:将千分表吸附在工装滑块上,表针打在丝杠轴端外圆处,旋转丝杠检测丝杠径向跳动 ,检测丝杠外圆的正侧向跳动,要求在0.03mm以下,当径向跳动大于要求值时,将压盖拆下,取出套,将套两边用油石及洗油均匀打磨,用抹布擦拭干净,再重新安装,重新检测丝杠轴端径向跳动。
1.5标记拧紧标识
除管路螺钉外其余螺钉都需要用红色记号笔在螺钉上标注。
2.X轴直线导轨的安装方法
2.1清理滑座导轨安装面
将滑座导轨安装面清理干净保证无铁屑,油漆,毛刺。
2.2安装X轴导轨
(1)将导轨基准面紧靠滑座线轨面侧面,对准螺孔,将导轨轻轻地用螺栓予以固定。
(2)上紧导轨侧面的顶紧装置压块,使导轨基准面紧紧靠贴滑座侧面。
(3)用力矩扳手拧紧导轨的安装螺钉;从中间开始按交叉顺序向两端拧紧。拧紧力矩值根据螺钉的大小不同而变化。一般M10的螺钉拧紧力矩为60/N.M。
2.3检测导轨直线度
(1)检测导轨正向直线度:将框式水平仪架在一根导轨的一个滑块上,以滑块长度为步长首尾相接测量从导轨的前端移动到后端 ,直线度全长≤0.01mm。
(2)检测导轨侧向直线度:将大理石平尺架在另一导轨上,千分表吸附在导轨滑块上,表针打在大理石平尺上,推动滑块拉表,将大理石平尺两端调零,观察导轨全长千分表读数变化,直线度全长≤0.01mm。
2.4检测两导轨扭曲情况
将大理石平尺架在2根导轨的滑块上,框式水平仪放置在平尺上测量导轨两端和中间三点扭曲值。三点气泡位置相差不超过两格。
2.5检测导轨平行度
将千分表吸附在主导轨滑块上,表针打在另一导轨滑块基准面上,同时推动两滑块,观察读数变化。平行度不得超过0.02mm。
2.6 直线导轨滑块安装步骤
(1)将工作台置于滑块的平面上,并对准安装螺纹孔,轻轻地压紧。
(2)拧紧基准侧滑块侧面的压紧装置,使滑块基准侧面紧紧靠贴工作台的侧基面。
(3)按对角顺序拧紧基准侧和非基准侧滑块上各个螺钉。
安装完毕后,检查其全行程内运行是否轻便、灵活、有无打顿、阻滞现象;摩擦阻力在全行程内不应有明显的变化。达到上述要求后,检查工作台的运行直线度、平行度是否符合要求。
3.总结
上述是对立式加工中心进给系统中某一型号机床以X轴为例对滚珠丝杠和直线导轨的安装做了详细的介绍,虽然数控系统的螺距误差补偿功能可以在一定程度下削弱装配误差对机床定位精度的影响,但先进的机械设计与合理的装配工艺才是影响机床加工精度的决定因素,合理的安装对减少运动间的摩擦阻力、提高传动精度和刚度、消除传动间隙以及减少运动部件的惯量都起到非常重要的作用。 [科]
【参考文献】
[1]数控机床.上海科学技术出版社,2011.
[2]数控机床结构及维修.国防工业出版社,2011.
【關键词】滚珠丝杠;直线导轨
0.引言
随着我国制造业的飞速发展,数控机床制造技术也在不断地发展,同时对数控机床的各项性能提出了越来越高的要求。这就要求我们对机床的安装与调试的方法提出了更高的要求。数控机床进给系统的装配精度对机床的整个精度起着非常重要的作用。我将对立式加工中心进给系统中某一型号机床以X轴为例对滚珠丝杠和直线导轨的安装调试及精度检验做详细的介绍。
1.X轴滚珠丝杠的安装方法
1.1检验X轴丝母座精度
(1)清理丝母座端面,用油石及洗油清理丝母座端面,螺纹孔并用抹布擦拭干净,保证丝母座端面,螺纹孔无毛刺,油漆。
(2)在工作台丝母座孔安装专用检棒,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在检棒正向,推动工装滑块,检测检棒两端正向精度 ,两端千分表读数差不得大于0.01mm将千分表架吸附在工装滑块上,表针打在检棒侧向,推动工装滑块检测检棒两端侧向精度,两端千分表读数差不得大于0.01mm,如果精度达不到要求,拆下检棒,根据千分表读数,刮研丝母座端面。
1.2检测X轴丝母座与轴承座同轴度
(1)用螺钉将调整垫、轴承座依次安装到滑座上,并且安装轴承座检棒。
(2)检测轴承座检棒与X轴平行,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在轴承座检棒正向,推动工装滑块,检测检棒两端正向精度。轴承座检棒正向精度不大于0.01mm,当轴承座检棒正向精度不合时,将轴承座拆卸下来,根据千分表读数,刮研轴承座端面。
(3)检测丝母座与轴承座同轴度,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在中间棒正向,沿Y轴方向推动弯板,推动工装滑块,以同样方式检测轴承座检棒正向精度 ,丝母座与轴承座同轴度误差不大于0.01mm 。当丝母座与轴承座同轴度正向不合时,记录两者差值,然后拆卸轴承座,将轴承座调整垫放置在磨床上,按差值配磨调整垫。推动工装滑块,以同样的方式检测轴承座检棒侧向精度,通过手动调整,将侧向误差调整在不大于0.01mm。
1.3检测X轴轴承座与电机座同轴度
(1)清理电机座轴承孔,用铜棒将旋转油封砸入电机座中。
(2)用螺钉将调整垫、电机座依次安装到滑座上 ,并且安装电机座检棒。
(3)检测电机座检棒与X轴平行,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在电机座检棒正向,沿Y轴方向推动弯板,推动工装滑块,检测检棒两端正向精度。电机座检棒正向精度不大于0.01mm,当电机座检棒正向精度不合时,将电机座拆卸下来,根据千分表读数,刮研电机座端面。
(4)检测电机座与轴承座同轴度,将千分表架在弯板上,弯板放在工装滑块上,表针打在电机座检棒正向,沿Y轴方向推动弯板,推动工装滑块至轴承座检棒,检测两检棒正向精度误差。电机座轴承座同轴度误差正向精度不大于0.01mm,正向误差可以通过配磨电机座调整垫来消除。将千分表吸附在工装滑块上表针打在电机座检棒上,推动工装滑块至轴承座检棒,检测两检棒侧向精度误差,侧向误差可以通过轻敲轴承座来消除。
(5)配做定位销孔,安装定位销,定位销安装入定位销孔中稍稍低于电机座平面。
1.4安装X轴丝杠
(1)安装轴承、压盖、撞块等:在轴承内部涂上润滑脂,润滑脂占轴承内部三分之一,按一定的顺序排好轴承,砸入电机座。将压盖底面用砂纸打磨光滑均匀,用六角圆柱头螺钉拧到电机座上,按照对角线方向拧紧。然后将撞块座和撞块安装到电机座和轴承座上,以免机床超程时损坏丝杠。
(2)安装滚珠丝杠:将丝杠传入电机座和轴承座中,在丝杠末端安装单列深沟球轴承,用铜棒砸至丝杠轴肩,将轴用弹性挡圈-A型安装在丝杠端头的凹槽内,用铜棒将丝杠砸入电机座内,然后将套安装到电机座里起到固定轴承的作用,然后将螺母安装到丝杠上,起到固定套的作用。
(3)检验滚珠丝杠径向跳动:将千分表吸附在工装滑块上,表针打在丝杠轴端外圆处,旋转丝杠检测丝杠径向跳动 ,检测丝杠外圆的正侧向跳动,要求在0.03mm以下,当径向跳动大于要求值时,将压盖拆下,取出套,将套两边用油石及洗油均匀打磨,用抹布擦拭干净,再重新安装,重新检测丝杠轴端径向跳动。
1.5标记拧紧标识
除管路螺钉外其余螺钉都需要用红色记号笔在螺钉上标注。
2.X轴直线导轨的安装方法
2.1清理滑座导轨安装面
将滑座导轨安装面清理干净保证无铁屑,油漆,毛刺。
2.2安装X轴导轨
(1)将导轨基准面紧靠滑座线轨面侧面,对准螺孔,将导轨轻轻地用螺栓予以固定。
(2)上紧导轨侧面的顶紧装置压块,使导轨基准面紧紧靠贴滑座侧面。
(3)用力矩扳手拧紧导轨的安装螺钉;从中间开始按交叉顺序向两端拧紧。拧紧力矩值根据螺钉的大小不同而变化。一般M10的螺钉拧紧力矩为60/N.M。
2.3检测导轨直线度
(1)检测导轨正向直线度:将框式水平仪架在一根导轨的一个滑块上,以滑块长度为步长首尾相接测量从导轨的前端移动到后端 ,直线度全长≤0.01mm。
(2)检测导轨侧向直线度:将大理石平尺架在另一导轨上,千分表吸附在导轨滑块上,表针打在大理石平尺上,推动滑块拉表,将大理石平尺两端调零,观察导轨全长千分表读数变化,直线度全长≤0.01mm。
2.4检测两导轨扭曲情况
将大理石平尺架在2根导轨的滑块上,框式水平仪放置在平尺上测量导轨两端和中间三点扭曲值。三点气泡位置相差不超过两格。
2.5检测导轨平行度
将千分表吸附在主导轨滑块上,表针打在另一导轨滑块基准面上,同时推动两滑块,观察读数变化。平行度不得超过0.02mm。
2.6 直线导轨滑块安装步骤
(1)将工作台置于滑块的平面上,并对准安装螺纹孔,轻轻地压紧。
(2)拧紧基准侧滑块侧面的压紧装置,使滑块基准侧面紧紧靠贴工作台的侧基面。
(3)按对角顺序拧紧基准侧和非基准侧滑块上各个螺钉。
安装完毕后,检查其全行程内运行是否轻便、灵活、有无打顿、阻滞现象;摩擦阻力在全行程内不应有明显的变化。达到上述要求后,检查工作台的运行直线度、平行度是否符合要求。
3.总结
上述是对立式加工中心进给系统中某一型号机床以X轴为例对滚珠丝杠和直线导轨的安装做了详细的介绍,虽然数控系统的螺距误差补偿功能可以在一定程度下削弱装配误差对机床定位精度的影响,但先进的机械设计与合理的装配工艺才是影响机床加工精度的决定因素,合理的安装对减少运动间的摩擦阻力、提高传动精度和刚度、消除传动间隙以及减少运动部件的惯量都起到非常重要的作用。 [科]
【参考文献】
[1]数控机床.上海科学技术出版社,2011.
[2]数控机床结构及维修.国防工业出版社,2011.