臥式數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

蘇振恒　王麗博

摘要本文以數(shù)控車床Z軸直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠的裝配為例，介紹了直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠的安裝工藝、精度檢驗(yàn)方法及調(diào)試的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞直線導(dǎo)軌滾珠絲杠裝配精度檢驗(yàn)

0引言

隨著數(shù)控機(jī)床向高速、高精方向的發(fā)展，直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠因其傳動(dòng)精度高、壽命長(zhǎng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用在數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)之中。進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度、穩(wěn)定性和靈敏性將對(duì)零件的加工精度造成影響。直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠的安裝精度對(duì)于提高進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度、穩(wěn)定性和靈敏性起到非常重要的作用。數(shù)控車床的傳動(dòng)系統(tǒng)分為X軸傳動(dòng)系統(tǒng)和Z軸傳動(dòng)系統(tǒng)，兩軸傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試方法基本相同，筆者以數(shù)控車床Z軸為例介紹數(shù)控車床傳動(dòng)系統(tǒng)的裝配工藝、精度檢驗(yàn)和調(diào)試方法。

1Z軸直線導(dǎo)軌的安裝與調(diào)試

1.1導(dǎo)軌安裝基面的精度檢驗(yàn)

先利用水平儀、理石平尺、等高塊等工具檢測(cè)床身的水平，通過調(diào)整機(jī)床下面的地腳螺釘，保證床身的水平精度在0.03 mm/1000 mm以內(nèi)。用油石將導(dǎo)軌安裝基面輕輕打磨一遍，用抹布把安裝基面清理干凈，利用水平儀、理石平尺和等高塊分別檢測(cè)導(dǎo)軌安裝基面的直線度和扭曲度。直線度精度要求：0.010 mm/全長(zhǎng)，局部允差0.005 mm/300 mm，若直線度超差較小可用油石修磨，誤差較大時(shí)需加工返修；扭曲精度要求：0.030 mm/1000 mm，局部允差500 mm，測(cè)量長(zhǎng)度上為0.015 mm/1000 mm，若扭曲度超差，需轉(zhuǎn)加工返修。

1.2直線導(dǎo)軌的安裝及精度檢驗(yàn)

1.2.1直線導(dǎo)軌的安裝

用酒精將直線導(dǎo)軌的基準(zhǔn)面、底面和導(dǎo)軌安裝基面擦洗干凈，在導(dǎo)軌安裝基面上涂抹少量的潤(rùn)滑油。將直線導(dǎo)軌放置床身安裝基面上，保證直線導(dǎo)軌基準(zhǔn)面必須與床身導(dǎo)軌安裝基面緊密貼合，用12.9級(jí)的螺釘將導(dǎo)軌輕輕固定在導(dǎo)軌安裝基面上，然后安裝調(diào)整塊，從中間往兩端交替依次擰緊調(diào)整塊的螺釘，注意用力均勻，防止導(dǎo)軌變形，使用扭矩扳手再次擰緊固定導(dǎo)軌的螺釘，注意從中間向兩側(cè)交替依次擰緊。利用塞尺分別檢測(cè)導(dǎo)軌的底和側(cè)安裝基準(zhǔn)面與床身安裝基準(zhǔn)面之間的間隙，保證0.02 mm塞尺不入。

直線導(dǎo)軌安裝時(shí)應(yīng)注意，先安裝基準(zhǔn)直線導(dǎo)軌，基準(zhǔn)直線導(dǎo)軌一般上面會(huì)帶有“J”樣的標(biāo)志，注意導(dǎo)軌上有箭頭指向的側(cè)面為側(cè)基準(zhǔn)面。

1.2.2單根直線導(dǎo)軌的精度檢驗(yàn)及調(diào)整

導(dǎo)軌安裝完成之后分別檢驗(yàn)單根導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度和垂直面內(nèi)的直線度。

檢測(cè)工具有千分表、磁力表座、理石平尺、等高塊等。

檢測(cè)方法：

（1）直線導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度檢測(cè)：將平尺用等高塊放置在機(jī)床上（檢測(cè)面水平放置），把裝有千分表的磁力表座吸附在導(dǎo)軌滑塊上，用千分表打在平尺側(cè)面，調(diào)整平尺使平尺兩端千分表讀數(shù)為零。移動(dòng)滑塊檢查直線導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度。

（2）直線導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度檢測(cè)：將平尺用等高塊放置在機(jī)床上（檢測(cè)面上下放置），把裝有千分表的磁力表座吸附在導(dǎo)軌滑塊上，用千分表打在平尺上檢測(cè)面，調(diào)整平尺使平尺兩端千分表讀數(shù)為零。移動(dòng)滑塊檢查直線導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度。

（3）單根導(dǎo)軌安裝精度要求及調(diào)整方法：直線導(dǎo)軌在水平面和垂直面內(nèi)的直線度要求均為：0.012 mm/全長(zhǎng)，局部允許誤差：任意0.006 mm/300 mm。如果精度超差較小，需要松開固定直線導(dǎo)軌和調(diào)整塊的螺釘進(jìn)行調(diào)整，然后重新擰緊，精度超差過大，需返回加工重修。

1.2.3兩根一組導(dǎo)軌的精度檢驗(yàn)及調(diào)整方法

單根導(dǎo)軌的直線度檢驗(yàn)結(jié)束之后，要進(jìn)行兩根一組導(dǎo)軌的平行度和扭曲檢測(cè)。

兩根導(dǎo)軌的平行度檢測(cè)。在水平面內(nèi)以基準(zhǔn)導(dǎo)軌為基準(zhǔn)，將大理石平尺一側(cè)面兩端對(duì)零，將裝有千分表的磁力表座吸附在另外一條導(dǎo)軌的滑塊上，用千分表頭打到大理石另一側(cè)面上，移動(dòng)滑塊，看千分表的偏擺量。允許誤差0.01 mm。

兩根導(dǎo)軌的扭曲檢測(cè)。把大理石平尺（測(cè)量面上下放置）放在兩根導(dǎo)軌的滑塊上，將水平儀放在大理石平尺上，分左導(dǎo)軌的兩端和中間，要求水平儀氣泡不可超過兩格。

修整方法：如果精度超差較小，需要松開固定直線導(dǎo)軌和調(diào)整塊的螺釘進(jìn)行調(diào)整，然后重新擰緊，精度超差過大，需返回加工重修。

2Z軸絲杠的安裝與調(diào)試

2.1電機(jī)座位置的確定

先將電機(jī)座毛刺去除，用抹布擦凈電機(jī)座檢驗(yàn)棒孔和檢驗(yàn)棒，將電機(jī)座固定在床身電機(jī)座安裝基面上，用手將檢驗(yàn)棒裝入電機(jī)座上的檢驗(yàn)棒孔。

2.1.1確定電機(jī)座檢驗(yàn)棒上母線位置

把方筒放在導(dǎo)軌滑塊上面，將百分表吸附在方筒上，指針指在檢驗(yàn)棒的上母線，檢驗(yàn)檢驗(yàn)棒與導(dǎo)軌的平行度，允許誤差0.01 mm/150 mm，如超差需刮研電機(jī)座底面，最終保證平行度誤差，并且電機(jī)座與床身安裝面之間0.03 mm塞尺不入。

2.1.2確定電機(jī)座檢驗(yàn)棒側(cè)母線位置

將百分表吸附在導(dǎo)軌滑塊上，表針指在檢驗(yàn)棒側(cè)母線，滑動(dòng)滑塊檢驗(yàn)檢驗(yàn)棒側(cè)母線與導(dǎo)軌的平行度，允許誤差0.01 mm/150 mm，超差了松開電機(jī)座與床身連接的沉頭螺釘，調(diào)整電機(jī)座位置。

2.2軸承座位置的確定

將軸承座毛刺去除，用抹布擦凈軸承座，將軸承座固定在床身軸承座安裝基面上，用手插入軸承座孔檢驗(yàn)棒。

2.2.1軸承座檢驗(yàn)棒上母線位置的確定

確定軸承座檢驗(yàn)棒上母線位置的方法同2.1.1部分。另需以電機(jī)座檢驗(yàn)棒的上母線為基準(zhǔn)，檢測(cè)軸承座檢驗(yàn)棒與電機(jī)座檢驗(yàn)棒的上母線的等高度，允許誤差0.01 mm，如果軸承座上母線高，刮研軸承座底面；如果軸承座上母線過低，需要加調(diào)整墊，通過調(diào)整軸承支座調(diào)整墊的厚度達(dá)到調(diào)整軸承座上母線與電機(jī)座上母線等高的目的。

2.2.2軸承座檢驗(yàn)棒側(cè)母線位置的確定

確定軸承座檢驗(yàn)棒側(cè)母線位置的方法同2.1.2部分。同時(shí)也需要以電機(jī)座檢驗(yàn)棒的側(cè)母線為基準(zhǔn)，檢驗(yàn)軸承座檢驗(yàn)棒與電機(jī)座檢驗(yàn)棒側(cè)母線的等距度，允許誤差0.01 mm，如果有偏差，調(diào)整軸承座安裝螺釘?shù)奈恢谩?/p>

軸承座安裝完之后，確保軸承座檢驗(yàn)棒和電機(jī)座檢驗(yàn)棒的同軸度符合要求之后，將電機(jī)座和軸承座分別與床身固定，鉆鉸定位銷孔。

2.3安裝X軸絲杠

2.3.1安裝前的準(zhǔn)備工作

將固定好的軸承座、電機(jī)座拆掉，準(zhǔn)備好絲杠組件所需要的緩沖塊、法蘭盤、蓋板、調(diào)整墊、軸承壓蓋等零件，并把所有零件去毛刺、擦洗干凈。

然后根據(jù)以下公式計(jì)算軸承壓蓋修磨量：

σ=σ3-（σ1-σ2+005）

式中σ—軸承壓蓋修磨量；

σ1—軸承壓蓋原軸向尺寸；

σ2—軸承座軸承孔深度測(cè)量值；

σ3—組合角接觸軸承的厚度值。

需要注意的是，測(cè)量軸承軸向厚度的時(shí)候，需要將組合角接觸軸承按照軸承外徑上的記號(hào)“V”的順序組合，然后進(jìn)行測(cè)量。

按照計(jì)算值修磨軸承壓蓋軸向尺寸。

2.3.2絲杠安裝與檢驗(yàn)

將軸承座和電機(jī)座裝到床身上，不要擰緊。然后穿入絲杠。把組合角接觸軸承按照標(biāo)記“V”順序組合好，確保負(fù)載方向與“V”的開口方向一致。用軸承安裝專用工裝將軸承裝入絲杠兩端的電機(jī)座軸承孔，并用扭力扳手?jǐn)Q緊鎖緊螺母將絲杠預(yù)拉伸，然后裝入法蘭盤，固定軸承。

用百分表對(duì)絲杠的圓跳動(dòng)進(jìn)行檢查，將百分表座吸附在電機(jī)座側(cè)，把表頭打在絲杠端頭的上母線上，壓表1 mm，然后旋轉(zhuǎn)絲杠，表針指的最大值減去最小值即為圓跳動(dòng)。允許誤差為0.01 mm，如超差需要調(diào)整軸承預(yù)緊力。調(diào)整好之后，上緊軸承座和電機(jī)座的緊固螺釘，然后將已經(jīng)磨好的壓蓋扣在電動(dòng)機(jī)座上。

3結(jié)束語

數(shù)控車床X軸進(jìn)給系統(tǒng)的安裝方法同Z軸的安裝方法相同，在此不再過多闡述。需要注意的是十字滑臺(tái)的安裝、以及X、Z軸的軸線運(yùn)動(dòng)件的相互垂直度的檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

＼[1＼]付承云.數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試及維修現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用技術(shù)＼[M＼].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

＼[2＼]王彬.數(shù)控機(jī)床進(jìn)給軸的安裝與檢測(cè)技術(shù)＼[J＼].機(jī)械制造，2011 （12）.

＼[3＼]上官建林，蘇振恒.臥式數(shù)控車床的裝配與調(diào)試＼[J＼].數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)，2011 （4）.