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十字滑台装配测量技术

2015-12-31

机械工程与自动化 2015年4期
关键词:直线导轨滑台基准面

张 鹏

(鄂州职业大学 机械工程学院,湖北 鄂州 436000)

1 概述

十字滑台主要由滚珠丝杆螺母副、直线导轨副、底板、滑台面、斜压块、轴承、轴承座和端盖等组成。分上、下两层,上、下层均采用伺服电机控制,实现工作台的往复运动,上、下工作台面均装有接近开关,实现工作台找原点及限位保护功能;十字滑台能够实现在一个平面内的相互垂直双向进给运动,可在其上固定被加工零件,作为工件的移动平台,完成机床相互垂直或相互平行的两工位加工,具有较高的多功能性和灵活的选择性,被广泛应用于组合机床和数控机床中[1]。

2 十字滑台的装配要求

在对十字滑台进行装配时,首先要能够读懂送料机构(十字滑台)装配图。通过装配图,能够清楚零件之间的装配关系、机构的运动原理及功能。理解图纸中的技术要求,确定安装基准面。根据技术要求和基本零件的结构装配方法进行装配和调整。一般十字滑台有如下装配精度要求[2]:①导轨与基准面的平行度;②导轨与导轨间的平行度;③滚珠丝杆轴线的对称度;④滚珠丝杆两端的等高度;⑤滚珠丝杆侧母线与导轨的平行度;⑥上下导轨的垂直度。

3 测量方法[3]

3.1 导轨与基准面的平行度

3.1.1 导轨侧母线与基准面的平行度

如图1所示,先以底板的侧面(磨削面)为基准面,按照导轨到基准面的距离要求,用深度游标卡尺测量导轨与基准面距离,使导轨各点到基准面的距离基本一致。

然后用百分表进行精调,将百分表的磁性表座吸在直线导轨的滑块上,百分表的测量头接触在基准面上,沿直线导轨滑动滑块,通过橡胶锤敲击导轨进行调整,使导轨与基准面之间的平行度符合要求,将导轨固定在底板上,并压紧导轨定位装置。

3.1.2 导轨上母线与基准面的平行度

如图1所示,将矩形角尺放在两轴承座上(磨削面),将小磁性表座吸在直线导轨的滑块上,百分表的测量头接触在矩形角尺的上表面,沿直线导轨滑动滑块,通过调整固定螺栓,使得导轨上母线与基准面之间的平行度符合要求。

以上两步完成后,后续的安装工作均以该直线导轨为安装基准(以下称该导轨为基准导轨)。

图1 十字滑台导轨与基准面平行度测量示意图

3.2 导轨与导轨间的平行度

安装完基准导轨后,再安装第二条导轨。先用游标卡尺测量两导轨之间的距离,将两导轨各点的距离调整到基本一致。再以基准导轨为基准,将杠杆式百分表基座吸在基准导轨的滑块上,如图2所示,百分表的测量头接触到另一根导轨的侧面,沿基准导轨滑动滑块,通过导轨固定螺栓的松紧和橡胶锤敲击导轨进行调整,使得两导轨平行度符合要求,将导轨固定在底板上,并压紧导轨定位装置。

3.3 滚珠丝杆轴线的对称度

如图3所示,将两量块分别贴紧滚珠丝杆两侧面,用深度千分尺测量左、右两导轨上沿与量块之间的距离,通过测量值确定滚珠丝杆轴线对称度的差值。根据误差值,通过橡胶锤敲击轴承座调整轴承座安装位置,使得滚珠丝杆轴线对称度符合要求。

3.4 滚珠丝杆两端的等高度

如图4所示,分别将丝杆螺母移动到丝杆的两端,将杠杆式百分表磁性表座吸在直线导轨的滑块上,用百分表加百分表转接头接触到丝杆的上母线,通过测量确定两轴承座中心高的差值。根据误差值,通过在轴承座下加入相应的调整垫片,使两轴承座的中心高调整到要求的范围内。

图2 十字滑台两导轨平行度测量示意图

图3 十字滑台滚珠丝杆轴线对称度测量示意图

图4 十字滑台滚珠丝杆等高度和侧母线与导轨平行度测量示意图

3.5 滚珠丝杆的侧母线与导轨的平行度

如图4所示,分别将丝杆螺母移动到丝杆的两端,将杠杆式百分表磁性表座吸在直线导轨的滑块上,用百分表加百分表转接头测量丝杆的侧母线,通过测量确定滚珠丝杆侧母线与导轨平行度的差值。根据误差值,使丝杠与导轨平行,通过橡胶锤调整轴承座安装位置,使得滚珠丝杆侧母线与导轨平行度符合要求。

3.6 上下导轨垂直度

如图5所示,将百分表磁性表座吸在上直线导轨滑块上,将角尺短边贴紧下导轨底板侧面(磨削面);然后将百分表的测量头接触在长边上,沿直线导轨滑动滑块,通过调整斜块,使得上下导轨垂直度符合要求。

4 结论

十字滑台作为机床的通用部件,保证其装配精度是其可靠工作的基础。针对十字滑台装配的要求,本文给出了装配精度测量方法,该方法在技能比赛和工厂装配中也得到了应用,操作简单且能满足精度要求,对十字滑台的设计及装配具有良好的借鉴意义。

图5 十字滑台上下导轨垂直度测量示意图

[1]戴曙.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,1994.

[2]方若愚,张岱华,孙关金.机械装配测量技术[M].北京:机械工业出版社,1985.

[3]胡凤珍.大型十字滑台的研制与开发[J].组合机床与自动化加工技术,1994(3):19-30.

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