宋亮薛武張茸徐波

（漢川機(jī)床集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，陜西漢中 723000）

在大型機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造中，除了對(duì)零件的基礎(chǔ)精度要求必不可少外，更重要的是要依靠最終的裝配調(diào)整環(huán)節(jié)來(lái)保證設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)精度。而大型機(jī)床在裝配調(diào)整過(guò)程中，由于零部件體積大，質(zhì)量重，因此在大型基礎(chǔ)零件的裝配精度調(diào)整時(shí)，采取傳統(tǒng)的精度調(diào)整方法很難使其達(dá)到絲米級(jí)甚至微米級(jí)的精度要求。本文有針對(duì)性地介紹了一種用于大型機(jī)床立柱精度調(diào)整的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了裝配精度調(diào)整在工藝方法上易操作和易達(dá)到的目的。

1 傳統(tǒng)的立柱精度調(diào)整方法

立柱作為機(jī)床基礎(chǔ)件的支撐和運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的導(dǎo)向，是關(guān)鍵而且不可缺少的部件。作為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸的導(dǎo)向，立柱的幾何精度主要有兩項(xiàng)（如圖1所示）:（1）立柱導(dǎo)軌大面與床身導(dǎo)軌大面的垂直度（即YZ平面與XZ平面）;（2）立柱導(dǎo)軌大面與床身導(dǎo)軌導(dǎo)向面的垂直度（即YZ平面與XY平面）。第一項(xiàng)精度要求在床身調(diào)整水平的情況下，可以用框式水平儀緊貼立柱導(dǎo)軌大面來(lái)測(cè)量立柱導(dǎo)軌面與安裝水平面的垂直度誤差，如果超差可將立柱拆下對(duì)安裝底面進(jìn)行修整加工（齊頭）。第二項(xiàng)精度的調(diào)整主要是通過(guò)對(duì)立柱側(cè)向施加一定力度的敲擊，使其微量偏轉(zhuǎn)從而達(dá)到所要求的精度范圍。

上述兩種方法對(duì)于小型機(jī)床來(lái)說(shuō)比較實(shí)用，對(duì)于大型機(jī)床而言，由于立柱體積過(guò)大，質(zhì)量過(guò)重，拆裝加工難度大，且立柱與床身結(jié)合面的摩擦力很大，敲擊或者撞擊已很難對(duì)其進(jìn)行微量調(diào)整，故這種調(diào)整方法已經(jīng)無(wú)法適用于大型機(jī)床。

2 大型機(jī)床立柱精度調(diào)整方法

以筆者公司落地鏜HFBC2050為例，介紹此方法，如圖2所示。該機(jī)床立柱截面1 800 mm×1 700 mm，高度8 500 mm，總重量19 t。該方法通過(guò)向立柱與滑座結(jié)合面油腔通入高壓油，使其產(chǎn)生的壓力平衡掉立柱總質(zhì)量的90%。如圖3所示，立柱底面加工3塊油腔，四周用密封條密封，當(dāng)立柱底面與滑座結(jié)合后，形成3個(gè)密閉油腔，通過(guò)向油腔內(nèi)注入高壓油使其產(chǎn)生一定的壓力，從而平衡立柱的重力。

式中:P為油腔壓強(qiáng)，MPa;F為立柱重力，N;A為油腔面積，mm2。

通過(guò)測(cè)量，油腔總面積為50 106 mm2，立柱總質(zhì)量90%的重力為171 000 N，計(jì)算可得需要通入高壓油壓力為3.5 MPa。

首先將立柱與滑座安裝螺釘擰上（不施加預(yù)緊力），將油腔內(nèi)注入壓力為3.5 MPa的壓力油，平衡掉立柱大部分重力。檢驗(yàn)立柱導(dǎo)軌大面與床身導(dǎo)軌大面垂直度，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果調(diào)整立柱四周楔塊上螺釘（如圖2、4所示），通過(guò)斜面產(chǎn)生向上的力，使立柱得到一定量的調(diào)整，從而達(dá)到此項(xiàng)精度的要求。

調(diào)整立柱導(dǎo)軌大面與床身導(dǎo)軌導(dǎo)向面垂直度，如圖2、3、5所示，將塊安裝在滑座上，并用定位銷定位;將立柱與滑座用回轉(zhuǎn)銷軸連接，由于壓力油的平衡，使得結(jié)合面摩擦力大大減小，通過(guò)擰調(diào)整螺釘產(chǎn)生的力，可使得立柱以回轉(zhuǎn)銷軸為中心得到微量調(diào)整，從而達(dá)到此項(xiàng)精度要求。

立柱精度調(diào)整達(dá)到要求后，將安裝螺釘擰緊，并將圖5所示調(diào)整螺釘兩面頂死，待機(jī)床各部安裝完畢后，復(fù)檢精度，最后通過(guò)注膠孔注膠，保證立柱與滑座的接觸面，從而保證機(jī)床精度的穩(wěn)定。

3 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

采用高壓油平衡重力時(shí)，3個(gè)油腔所形成力的作用點(diǎn)應(yīng)與立柱重心位置盡量保持一致，以免平衡時(shí)形成偏載;立柱底面楔塊與楔塊之間的距離不宜過(guò)大，以免在微量調(diào)整時(shí)增加難度。

4 結(jié)語(yǔ)

以上就落地鏜立柱精度調(diào)整結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)要闡述，此結(jié)構(gòu)主要是運(yùn)用液壓平衡重力，減小摩擦力，通過(guò)楔塊、螺釘簡(jiǎn)化調(diào)整方法。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，調(diào)整方便，大大縮短了裝配周期，可運(yùn)用于大型鏜床、龍門(mén)式加工中心、立式加工中心等。