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浅谈数控卧式车床水平的调整及检测

时间:2014-03-05 15:24来源:www.zglwb.com 作者:于大海 张显辰 点击:
机床水平的调整在机床的安装过程中是非常重要的,如果安装水平误差比较大,在使用过程中,会使机床产生变形,使各部件之间失去原有正确的几何精度,从而导致机床加工精度降低,缩短机床的使用寿命,下面笔者就以本厂的HTC125490产品床身水平调整及直线度检测
  机床水平的调整在机床的安装过程中是非常重要的,如果安装水平误差过大,会使机床导轨产生变形,各部件失去原有正确位置关系,从而导致机床几何精度的改变,缩短机床的使用寿命及降低机床的加工精度。检测机床水平的的方法通常有以下三种:
  1.水平仪测量法
  水平仪测量法操作简单,使用方便,成本低廉;精度较低(20um/m)数据采集和整理较难,测量水平面内直线度困难。主要应用测量较短导轨垂直面直线度。
  2.自准直仪测量法
  精度比水平仪测量法高,但不易达到很高精度(5um/m)测量范围越大,偏差越大。主要应用中等长度导轨直线度测量。
  3.激光干涉仪测量法
  激光干涉仪的优点是测量距离大,测量速度快,测量精度高,而且可连续测量和采用微计算机进行数据处理、显示和打印。激光抗干扰能力强,尤其是抗空气扰动的能力强,因此它适于在车间等环境稍差些的场合应用,测量精度可达0.4~m/m。但是价格昂贵,一般用于对精度要求很高的场合。
  在实际工作中我们通常根据机床导轨的长度、现场的工作条件以及测量成本判断使用哪种方式检测机床水平。本文所讨论的HTC125490数控车床导轨的有效长度为5米,从长度来说,使用水平仪是最佳的测量法。
  3.1水平仪的构成
  框式水平仪由正方形框架、主水准器和调整水准器,框架的测量面上有V形槽,以便在圆柱面或三角形导轨上进行测量。水准器是一个封闭的玻璃管,管内装有酒精或乙醚,并有一定长度的气泡。
  以两长刻线为基准向同一方向分别读出气泡停止的格数,两数相加除以2,既为其读数。仍然我们习惯气泡向右方偏离为"+",想左方偏离为"-"。
  3.2水平的调整
  首先要进行初调,用水平仪来进行调整导轨的直线度之前,应首先调整整体机床导轨的水平。将水平仪置于导轨的中间和两端位置上,通过床身下调整垫铁的高低来使机床导轨达到的水平状态,使水平仪的气泡在各个部位都能保持在刻度范围内。
  然后进行精调水平,调整步骤:将导轨分成相等的若干整段来进行测量,我们通常以500mm为一个测量单位,同样通过对调整垫铁高低的调整,使每个测量单位的水平仪读数都在两格以内,并使头尾平稳的衔接,其中所有的调整垫铁要求受力均匀,不得出现其中的任何一块松动现象,然后逐段读数并进行记录,用以得出其直线度的误差值。
  3.3直线的检测
  根据所测点数据做误差曲线图,使用最小包容平行线法即可求出其直线度误差。
  例如:一台导轨长度为4000mm的HTC100数控车床,分别测得水平仪读数为:+1、-0.5、0、-0.5、-1、-1、-1、+0.5、+0.5、+0.5,绘制坐标图如下:
  其中横坐标为测量长度,我们定义每500mm为一个测量长度,纵坐标为水平仪的误差读数,将所有的测量数据绘制到坐标纸以后,通过首尾连线。找出各点与首尾连线的最大距离即是n。其中上图中的n就是我们所测量出的直线度误差,约为1.2格
  根据公式:Δ=n×i×L
  其中Δ为直线度误差,i为水平仪的精度,L为测量的长度。
  根据公式我们得出直线度=1.2×0.02/1000×500,此次检测的导轨的直线度为0.012mm。
  此次对机床水平的调整为合格。如果得出的直线度误差值超出合格范围,可以根据测绘的图形再次对对水平进行调整,同样以上图为例,我们要得到更好的直线度,可以对2000mm以后的调整垫铁进行微动的调高,使水平仪读数由"-"值变为"+"值。这样我们就可以获得一个比原测量结果更好的数据。

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