蒙軍，張磊

（中交西安筑路機(jī)械有限公司，陜西 西安 710200）

1 裝前準(zhǔn)備

1.1 導(dǎo)軌安裝

直線導(dǎo)軌如果有相同的出廠編號按規(guī)定職能安裝在同一水平面上，我們把帶有“KB”標(biāo)志的直線導(dǎo)軌標(biāo)定為主基準(zhǔn)直線導(dǎo)軌，從上述情況看，直線導(dǎo)致的安裝位置都是在出廠前都已經(jīng)規(guī)定好的，出廠編號就是工作人員確定直線導(dǎo)軌安裝位置的依據(jù)。在加工基準(zhǔn)面時，導(dǎo)軌滑塊必須按照規(guī)定的進(jìn)度對準(zhǔn)基準(zhǔn)面，X軸滑板的基準(zhǔn)線就可以以它為基準(zhǔn)面定位。

1.2 基準(zhǔn)面的解釋

導(dǎo)軌滑塊有兩個面，其基準(zhǔn)面是沒有商標(biāo)的一面，直線軌道的基準(zhǔn)面和導(dǎo)軌滑塊有區(qū)別，直線導(dǎo)軌的基準(zhǔn)面有一根線的標(biāo)志。

1.3 檢測水平的校正

電子水平儀、氣泡水平儀是調(diào)試立柱水平的主要測試儀器，還需要借助等高量塊和大理石平尺輔助校正，等高量塊的數(shù)量為量塊，大理石平尺要滿足跨距的技術(shù)要求，將他們放在安裝的基準(zhǔn)面上進(jìn)行調(diào)試。

2 機(jī)床結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

2.1 立式加工中心機(jī)械結(jié)構(gòu)

立式加工中心的分類標(biāo)準(zhǔn)有很多，但是多數(shù)都按照機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。以機(jī)械結(jié)構(gòu)為依據(jù)主要有3種，首先，第一種是工作臺隨著機(jī)械運(yùn)行轉(zhuǎn)動，而立柱是固定在一個位置上的，也叫作定柱式加工中心。這類加工中心采用十字形結(jié)構(gòu)的滑臺作為工作臺，在Z軸的方向上主軸箱以立柱為中心上下運(yùn)動，工作臺由鞍座帶著前后移動的方向定位成Y軸，工作臺由鞍座帶著左右移動的方向定位成X軸；第二種和第一種的不同點(diǎn)就是，工作臺是固定的，立柱是活動的，它的三維方向分別是：機(jī)床底座安裝的是X軸，在X軸的鞍座上安裝的是Y軸，立柱也在Y軸的鞍座上安裝，隨立柱上下運(yùn)動的是Z軸；還有一種就是龍門式的加工中心，又可以分為定梁式、動梁式、動柱式、天車式的四種結(jié)構(gòu)。

2.2 導(dǎo)軌特點(diǎn)

立式加工中心使用的導(dǎo)軌根據(jù)工藝性、性能不同、使用范圍不同有兩種分類。第一種就是貼塑滑動導(dǎo)軌，這類導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)單一、靜態(tài)剛度性能優(yōu)良、抗震性能好、生產(chǎn)制造工藝簡單，但是它的摩擦因素比較突出，低速運(yùn)行時造成爬行問題，從而降低了定位精度。從目前的情況看，直線滾動導(dǎo)軌被多數(shù)機(jī)床使用，直線滾動式的導(dǎo)軌不同于貼塑滑動導(dǎo)軌，它的摩擦因素不高、且精度高、運(yùn)動穩(wěn)定性好、安裝調(diào)整方法簡單，如果出現(xiàn)故障隨時能更換。而貼塑滑動導(dǎo)軌處理工序相對困難，還要導(dǎo)軌貼塑處理。導(dǎo)軌隨著使用時間的增加，出現(xiàn)潤滑效果不好、維護(hù)不方便、零部件損毀、如果有比較大的沖擊力會造成機(jī)械部件損壞的影響，尤其是加工中心使用超過10a以上，這些問題更嚴(yán)重。上述問題在集體的實(shí)際操作表現(xiàn)為：直線導(dǎo)軌運(yùn)行障礙、滾珠絲杠運(yùn)行障礙，不僅影響加工精度，甚至?xí)?dǎo)致整個機(jī)器都不運(yùn)行，影響了正常生產(chǎn)。機(jī)床的精度檢驗(yàn)、機(jī)械的準(zhǔn)確裝配、伺服系統(tǒng)調(diào)整、各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置、負(fù)荷大小的檢驗(yàn)都是導(dǎo)軌檢修和更換時必須掌握的相關(guān)技術(shù)。

3 導(dǎo)軌的裝配工藝方法研究

（1）打磨毛刺、清除雜物、清潔安裝工作面是導(dǎo)軌安裝前必須要做的工作。（2）把導(dǎo)軌和立柱導(dǎo)軌表面輕輕貼合，保證和結(jié)合面能夠嚴(yán)密緊實(shí)，螺栓緊固是循序漸進(jìn)的擰緊。（3）楔形塊用扭矩扳手進(jìn)行預(yù)擰緊，如圖1所示，導(dǎo)軌的側(cè)基準(zhǔn)和安裝面要按照規(guī)定的順序靠上去直到?jīng)]有縫隙為止，用0.002mm的塞尺檢查縫隙大小，預(yù)緊力達(dá)到規(guī)定力矩3/4的時候，螺栓從中間向軸兩邊的順序進(jìn)行擰緊，如圖2所示，為了能達(dá)到穩(wěn)定的精度采用這樣的擰緊順序更有效。

圖1 安裝示意

圖2 安裝示意

導(dǎo)軌正面的裝配螺栓、副軌道也都按照步驟（3）的規(guī)定的順序進(jìn)行緊固安裝。

最后一步就是孔蓋的打孔如螺栓，看到直線軌道和頂面在一個水平面上為止。

4 直線導(dǎo)軌裝配誤差檢測工藝方法研究

4.1 影響主副導(dǎo)軌平行度因素分析

滑板在運(yùn)動過程中，影響X軸伺服電機(jī)的負(fù)載能力、X軸的綜合直線度、X軸的定位精度、X軸的角度偏差這四個方面都被機(jī)床的直線主導(dǎo)軌與副導(dǎo)軌的平行度高低影響著。

4.2 主副導(dǎo)軌平行度測量方法

首先，我們要將垂直方向上和水平方向上的平行精度定位準(zhǔn)確，因?yàn)檫@兩個精度是線性導(dǎo)軌涉及的參數(shù)；其次，在實(shí)際情況中，導(dǎo)軌是存在不同的幾何誤差的，所以測量兩個平行度時，首先建立參考原則以便裝配檢查，如果滿足條件，定義公共基準(zhǔn)線時可以在導(dǎo)軌范圍外選擇雙零級平尺。檢驗(yàn)導(dǎo)軌平行參數(shù)應(yīng)該遵循的原則有：通用測試參考標(biāo)準(zhǔn)建立時，大理石導(dǎo)軌是主導(dǎo)軌調(diào)整的首選；第二，按照千分表調(diào)平，千分表粗檢，扭簧計測試的順序進(jìn)行選擇儀器。再者，數(shù)據(jù)處理和測量誤差的過程中還是避免不了出現(xiàn)一些誤差，這就導(dǎo)致了粗差的出現(xiàn)。然而，主軌和副軌也有平行度測量的誤差，在實(shí)際測量和處理數(shù)據(jù)時，不能篩選和刪除一些看似不合理的數(shù)據(jù)和壞值，如果隨意刪除會造成結(jié)果不能接近實(shí)際值。數(shù)據(jù)處理時都是隨意性的，測量的結(jié)果也就有了真實(shí)性和可靠性而言，在這期間，特殊的數(shù)據(jù)信息也包括在里邊一同處理了。

5 X軸角度偏差檢測

5.1 直線度與角度偏差差異分析

在日常生產(chǎn)裝配過程中，在操作員通過測試以確定導(dǎo)軌的直線度后，角度偏差被認(rèn)為是合格的，并且兩者經(jīng)?；煜?。通過以下原理獲得直線度：由行程位置的水平產(chǎn)生的讀數(shù)之間的差異是直線度偏差，并且角度偏差的原理是電子水準(zhǔn)儀和線性軸固定在一起并且偏航。電子水平方面角度數(shù)量的誤差也同時可以獲得。所以，曲線運(yùn)動的斜率就是線性引導(dǎo)連接件在每個點(diǎn)上的角度偏差，這就能反映出線性曲線在每個點(diǎn)上升和下降的趨勢。角度偏差是評估單位長度的依據(jù)，限制線性引導(dǎo)連接件局部位置的斜率誤差。

5.2 角度偏差

從X軸上測量的角度差和直線度測量的差值是不同的，所測量的項(xiàng)目圖，如圖3所示。

圖3 測量示意圖

（1）完成滑板的安裝后，確認(rèn)立柱的安裝水平，將滑板推到行程的中間位置，并將水平儀放在滑塊的中心。垂直和水平方向上的水平讀數(shù)不大于0.04/1000。

（2）基準(zhǔn)水平儀放在柱子上。

（3）當(dāng)X軸沿軸方向移動并且柱和滑塊產(chǎn)生角運(yùn)動時，必須同時記錄和處理兩個角運(yùn)動的數(shù)據(jù)。

（4）X軸行程為650mm。為了便于測量，測量點(diǎn)以50mm的間距測量，并且滑板被推動并記錄在13個測量位置。

5.3 處理數(shù)據(jù)處理原理

記錄水平的讀數(shù)，例如，列上的讀數(shù)是a1（代數(shù)值），滑板的讀數(shù)是b1（代數(shù)值）；在下一個位置，它被記錄為a2，b2，依此類推。a3和b3......an和bn。最后，計算c1=a1-b1...cn=an-bn，并計算n個數(shù)據(jù)，并且所獲得的誤差是c1-cn的最大值和最小值之差的絕對值。

6 結(jié)語

直線導(dǎo)軌是機(jī)器的主要運(yùn)動部件，因此安裝精度和精度穩(wěn)定性是關(guān)鍵。當(dāng)前安裝過程中，沒有詳細(xì)的線性指南安裝程序。因此，本章研究了軌道安裝方法和裝配精度測量方法，并采用萊達(dá)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理方法和角度偏差計算方法，提高了導(dǎo)軌的裝配精度和裝配效率以及導(dǎo)軌的精度。