機(jī)床床身導(dǎo)軌的磨削
機(jī)床床身導(dǎo)軌的磨削在工廠(chǎng)中很常見(jiàn)(圖0),在機(jī)床制造和維修中,常使用導(dǎo)軌磨床磨削機(jī)床床身的導(dǎo)軌面。
圖0床身機(jī)體的結(jié)構(gòu)形式
a)外圓磨床床身b)牛頭刨床床身c)鏜床立柱d)搖臂鉆床搖臂
1.車(chē)床床身的磨削
圖1所示為車(chē)床床身,V形導(dǎo)軌面(A-聊的直線(xiàn)度公差在全長(zhǎng)范圍內(nèi)為0.02mm,每750mm長(zhǎng)度內(nèi)公差為0.0lmm;相鄰平導(dǎo)軌對(duì)V形導(dǎo)軌與乎導(dǎo)軌G的平行度公差在全長(zhǎng)范圍內(nèi)為0.03mm,每750mm長(zhǎng)度內(nèi)為0.02mm;右端V形導(dǎo)軌對(duì)左端V形導(dǎo)軌及平導(dǎo)軌C的平行度公差在全長(zhǎng)范圍內(nèi)為0.03mm,每750mm為0.02mm;各導(dǎo)軌的表面粗糙度值為Ra0.8mm。采用導(dǎo)軌端面磨削法。
圖1車(chē)床床身
磨削步驟如下:
1)把工件裝夾在端面導(dǎo)軌磨床的工作臺(tái)上,用水平儀找正平面l,使f垂直位置(圖2a),再用指示表分別找正平面4、6在水平方向、垂直tt位置,找正至最小誤差即可。找正時(shí)調(diào)整床身底部的支承墊鐵,要防止工作重力而變形。
2)找正導(dǎo)軌磨床磨頭主軸的位置,如圖6-22b所示,在平面4、7上各放一等高鐵,并在其上放一標(biāo)準(zhǔn)平尺,在等高鐵上墊紙使水平儀處于零位。用指示表找正磨頭主軸后,即可用碗形砂輪磨削平導(dǎo)軌4、7,使它們處于同一水平面內(nèi)。
圖2磨車(chē)床床身導(dǎo)軌
a)找正床身位置b)找正磨頭主軸位置磨V‘形導(dǎo)軌面,c)找正磨頭主軸位置磨平導(dǎo)軌d)濺囊V平導(dǎo)軌的高度尺
3)磨v形導(dǎo)軌面。在已磨的平導(dǎo)軌面4、7上,放等高鐵和平尺,并用角度尺找正磨頭主軸的斜角,如圖6-22c所示。找正后,用碗形砂輪磨V形導(dǎo)軌面2、3、5、6至要求。
4)測(cè)量v-平導(dǎo)軌的高度尺寸,如圖6-22d所示,將橋形測(cè)量板置于導(dǎo)軌面鎏,調(diào)整螺釘使水平儀處于零位,用深度卡尺測(cè)量h值后,即可計(jì)算V形頂點(diǎn)F導(dǎo)軌面的高度尺寸。
成批、大量生產(chǎn)車(chē)床時(shí),可采用專(zhuān)用磨床,用多片砂輪磨削床身導(dǎo)軌,如圖3所示。
圖3 多片砂輪專(zhuān)用導(dǎo)軌磨床
2.磨床床身的磨削
圖4所示為磨床床身,其水平導(dǎo)軌的直線(xiàn)度公差為0.0lmm/1000mm,導(dǎo)軌用涂色法檢驗(yàn),接觸面積應(yīng)大于70%。導(dǎo)軌的表面粗糙度值為Ra0.4 F.cm。采用導(dǎo)軌端面磨削法,磨削步驟如下:
1)裝夾和找正工件。如圖5所示,用六個(gè)墊鐵支承工件。找正工件時(shí)在工件的導(dǎo)軌面上放置檢具,使水平儀方向與導(dǎo)軌方向一致(圖6)。用扳手調(diào)整三個(gè)定位墊鐵找正工件,控制水平儀氣泡的偏移在三格內(nèi),同時(shí)找正使V形導(dǎo)軌面與導(dǎo)軌磨床的工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向平行。
2)調(diào)整另外三個(gè)墊鐵,作輔助支承,使其與工件有良好接觸,但不能使工件位置發(fā)生變動(dòng)。
3)粗磨V形導(dǎo)軌面。如圖7所示,將磨頭架扳轉(zhuǎn)45度,磨削900V形導(dǎo)軌面。粗磨時(shí)背吃刀量取0.0lmm左右,磨頭行程速度取6—8m/min,留精磨余量0.12~ 0.15mm,磨削時(shí)注意導(dǎo)軌面的冷卻。
技術(shù)要求
1、導(dǎo)軌的直線(xiàn)度公差為0.0lmm/1000mm
2、導(dǎo)軌用涂色法檢驗(yàn),接觸面積大于80%。
3、床身材料為HT200。
圖4磨床床身
4)粗磨另-V形導(dǎo)軌面。兩面磨削余量保持均勻。
圖5 墊塊支承的分布 圖6墊鐵的調(diào)整方法
圖7磨V形導(dǎo)軌面
5)測(cè)量V形導(dǎo)軌的半角誤差△(a/2)。圖8b所示為測(cè)量右邊半角誤差時(shí)半角儀的接觸位置,圖8c所示為測(cè)量左邊半角誤差時(shí)半角儀的接觸位置。
氣泡的偏移量在兩格內(nèi)。
圖8用半角儀測(cè)量半角誤差
a)測(cè)量示意圖;b)測(cè)量右邊半角誤差;c)測(cè)量左邊半角誤差
6)粗磨平導(dǎo)軌面。如圖9所示,將磨頭方向轉(zhuǎn)至零度,粗磨平與精磨余量0.12一0. 15mm。
7)測(cè)量平導(dǎo)軌的角度誤差A(yù)p。如圖6-30所示,度誤差,控制水平儀氣泡的偏移量在兩格內(nèi)。
圖9粗磨平導(dǎo)軌面 圖10測(cè)量平導(dǎo)軌角度誤差
8)測(cè)量V-平導(dǎo)軌的等高誤差從。如圖11所示,將檢具放在導(dǎo)軌面上,將水平儀沿垂直方向放置,水平儀氣泡偏移量應(yīng)控制在兩格內(nèi)。當(dāng)平導(dǎo)軌高于V形導(dǎo)軌時(shí),則要繼續(xù)修磨平導(dǎo)軌面至精度要求。
9)半精密平導(dǎo)軌面。粗磨后經(jīng)過(guò)等溫冷卻再進(jìn)行平導(dǎo)軌面的半精磨,磨平導(dǎo)軌面,留余量0.03—0.05mm。
10)半精磨V形導(dǎo)軌面,留余量0.03—0.05mm。
11)精磨V形導(dǎo)軌面。半精磨后經(jīng)過(guò)等溫冷卻,再進(jìn)行V形導(dǎo)軌面的精磨。
精磨V形導(dǎo)軌面至精度要求,用半角儀測(cè)量半角誤差,將半角儀上水平儀氣泡的偏移量控制在兩格內(nèi)。表面粗糙度值為Ra0.4l.Lm。
12)精磨乎導(dǎo)軌面至精度要求。用平導(dǎo)軌角度量?jī)x測(cè)量平導(dǎo)軌面的角度誤差,控制水平儀氣泡偏移在麗格內(nèi),并用等高量具測(cè)量v-平導(dǎo)軌的等高誤差,控制水平儀氣泡偏移在兩格內(nèi)。表面粗糙度值為Ra0.4pcm。
13)檢驗(yàn)導(dǎo)軌精度。導(dǎo)軌精度檢驗(yàn)包括兩個(gè)方面,一是導(dǎo)軌面接觸精度,用涂色法檢驗(yàn),與工作臺(tái)導(dǎo)軌接觸面積大于80%;二是檢驗(yàn)導(dǎo)軌的直線(xiàn)度公差為0.0lmm/1000mm,全長(zhǎng)公差為0.03mm。
注意事項(xiàng):
1)由于工件很重,采用端面磨削時(shí)砂輪對(duì)工件的磨削力則很小,故工件不必用壓板夾緊,以防止夾緊變形。
成三角形分布的三個(gè)墊鐵為定位墊鐵,注意合理調(diào)整此三個(gè)定位點(diǎn),要邊測(cè)量邊調(diào)整墊鐵。輔助支承要墊實(shí)以減小工件因自重引起的變形。調(diào)整輔助支承時(shí)要防止工件位置發(fā)生變動(dòng)。
2)為了減小砂輪的接觸面,改善散熱條件,需將砂輪端面修成窄邊形,且砂輪直徑不能太小。
3)精磨時(shí),磨頭傾斜角為l度左右。磨削時(shí)采用冷風(fēng)冷卻,減小熱變形。
4)粗磨后作等溫冷卻。精磨余量取0.05 mm左右,不能太多。半精磨、精磨時(shí)應(yīng)減小背吃刀量,防止工件熱變形。
5)當(dāng)V形導(dǎo)軌半角誤差較大時(shí),應(yīng)修正磨頭斜角,保證半角在公差范圍內(nèi)。
6)測(cè)量時(shí),水平儀不允許受到碰撞或振動(dòng),并注意清除測(cè)量面的毛刺。
7)避免陽(yáng)光和熱源的影響,減少機(jī)床熱變形??捎盟絻x或光學(xué)平直儀檢驗(yàn)。
精度檢驗(yàn)及誤差分析如下:
1)磨削時(shí),導(dǎo)軌磨床的導(dǎo)軌誤差會(huì)直接反映到工件上,如磨床導(dǎo)軌的誤差呈凹形時(shí),工件導(dǎo)軌亦被磨成凹形。故按生產(chǎn)的批量,導(dǎo)軌磨床要作是的精度檢測(cè),達(dá)到一定的工作精度,才能使用。
2)導(dǎo)軌磨床的熱變形也會(huì)影響磨削的精度。 如導(dǎo)軌磨床床身熱變形呈凸形時(shí),工件導(dǎo)軌亦被磨成凸形口。
3)用砂輪端面磨削導(dǎo)軌時(shí),會(huì)產(chǎn)生較大的磨削熱,使工件產(chǎn)生熱變形,而影響導(dǎo)軌的直線(xiàn)度加工要求。磨削時(shí)注意冷卻工件,精密機(jī)床導(dǎo)軌磨削應(yīng)在常溫條件下進(jìn)行。
4)機(jī)床床身為鑄件,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工件由于鑄造和切削加工產(chǎn)生的多種應(yīng)力,在人工時(shí)效后還有殘留應(yīng)力,會(huì)影響導(dǎo)軌的精度。精密的機(jī)床床身要注意除殘留應(yīng)力,并注意減少裝夾變形。
5)嚴(yán)格控制半精磨、精磨的磨削余量,以減小熱變形對(duì)直線(xiàn)度的影響。精磨余量取0.09mm,精磨取0.05mm左右。
6)合理選擇砂輪特性和磨削用量,以減小磨削熱,防止工件熱變形。成批生產(chǎn)磨床時(shí),對(duì)于圖6-32b所示較復(fù)雜的床身導(dǎo)軌,可采用數(shù)控導(dǎo)軌床加工,磨床有兩個(gè)磨頭,多軸數(shù)控控制(圖12a)。
圖12數(shù)控導(dǎo)軌磨床及加工的工件
a)定梁龍門(mén)式數(shù)控導(dǎo)軌磨床b)磨床床身導(dǎo)軌外形簡(jiǎn)圖