魏 鑫 ,林海波
(1沈陽機(jī)床股份有限公司沈一車床廠 遼寧 沈陽 110142)
(2上海優(yōu)尼斯工業(yè)設(shè)備銷售有限公司沈陽分公司 遼寧 沈陽 110142)
組合機(jī)床的裝配前提是要保證裝配精度,裝配精度主要是取決于機(jī)床零件的結(jié)構(gòu),要保證零件的正確性,材料的選擇,熱處理的方法,同時還要保證加工過程中的精度,在裝配中還要保證位置精度和相對運(yùn)動精度。機(jī)床的裝配過程如圖1。
圖1 機(jī)床裝配工藝過程
機(jī)床的準(zhǔn)備工作包含分析圖紙、工藝,了解裝配件結(jié)構(gòu),確定裝配順序和裝配方法,同時還需要將裝配零件進(jìn)行預(yù)處理;部裝是將零件進(jìn)行組裝,例如主軸箱裝配、進(jìn)給箱裝配、溜板箱裝配;總裝是將各部件進(jìn)行裝配,也就是機(jī)床的整體裝配;校正和調(diào)整是將零件的相對位置和間隙進(jìn)行調(diào)整,將機(jī)床結(jié)構(gòu)達(dá)到最優(yōu),例如軸承游隙、渦輪軸向位置等;檢驗(yàn)和試車是對機(jī)床進(jìn)行總檢、檢驗(yàn)幾何精度和質(zhì)量,然后進(jìn)行空載運(yùn)行,觀察機(jī)床的振動、噪聲等;最后是油封、噴漆、包裝。
保證裝配精度的方法是選擇合理的裝配尺寸鏈,通過機(jī)械或機(jī)構(gòu)中各零件相互關(guān)系的尺寸鏈,計算合理的裝配順序,選擇正確的裝配方法,裝配方法有互換法、選配法、修配法、調(diào)整法。裝配工序也非常重要,工序符合先里后外、先下后上、先易后難的原則,對一些影響產(chǎn)品質(zhì)量和性能的工序要集中安排。
機(jī)床軸承的裝配,根據(jù)不同的情況選擇不同的游隙,也就是鋼珠與內(nèi)外環(huán)之間的距離,對于一些軸承,使用位置速度低,扭矩大,這時候游隙就需要過盈配合,反之游隙就大一些,而在機(jī)床軸承的安裝上一般采用軸承的內(nèi)外圈同時受力,如圖2,這樣可以保證軸承的使用壽命。
圖2 軸承安裝圖
軸承的安裝過程為:首先是對軸承進(jìn)行清洗,選用煤油或者汽油;清洗完成后將內(nèi)圈和軸徑配合較緊,先把軸承裝在軸徑上,然后利用軸套壓入軸承,壓力要均勻(軸承的代號要能可見);壓入時候要防止有異物進(jìn)入,裝配后,軸承要轉(zhuǎn)動靈活,無異響。軸承工作時候會有一定的熱脹,所以軸承內(nèi)圈或外圈可以軸向移動,避免產(chǎn)生附加應(yīng)力,從而軸承咬住。
軸承的理想狀態(tài)下是旋轉(zhuǎn)和不旋轉(zhuǎn),所受的壓力是一樣的,這樣的軸承為平衡軸承,但是在現(xiàn)實(shí)狀態(tài)下是不可能達(dá)到的,因?yàn)椴牧系拿芏炔痪鶆?,有的結(jié)構(gòu)上有缺陷,這樣就會出現(xiàn)誤差,影響軸承的使用,同時軸承的噪聲加大,軸承的負(fù)荷也會加重,對機(jī)床其它軸上零件也會影響,零件會出現(xiàn)易磨損、疲勞等現(xiàn)象,這樣就會出現(xiàn)靜不平衡和動不平衡,靜不平衡是旋轉(zhuǎn)體的主慣線與旋轉(zhuǎn)軸線不重合;動不平衡是旋轉(zhuǎn)體的主慣線與旋轉(zhuǎn)軸線相交且相交于旋轉(zhuǎn)體的重心上,旋轉(zhuǎn)體雖然處于一個靜平衡狀態(tài),但是會產(chǎn)生一個不平衡力。這兩種不平衡對軸承的損傷都很大,所以裝配軸承時要盡量保證兩種平衡。
組合機(jī)床裝配完成之后需要檢驗(yàn)調(diào)試,提高機(jī)床的可靠性。檢驗(yàn)有很多方面,電機(jī)、主軸箱、導(dǎo)軌、進(jìn)給系統(tǒng)等,例如對于導(dǎo)軌進(jìn)行檢驗(yàn):
(1)導(dǎo)軌縱向:利用精密水平儀檢驗(yàn)導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度,檢驗(yàn)方法為沿著導(dǎo)軌全長等距位置上檢驗(yàn),水平儀放在橫向滑板上(如圖3),不在一個平面內(nèi),水平儀會體現(xiàn)。
圖3 水平儀檢驗(yàn)示意圖
檢驗(yàn)縱向完成之后,也需要檢驗(yàn)導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)的水平度。
(2)還需要檢驗(yàn)機(jī)床的主軸,利用百分表檢驗(yàn)主軸的軸向竄動和軸肩支撐面的跳動,如果發(fā)現(xiàn)主軸的精度偏差很大,需要跟換主軸軸承。
(3)需要對床頭和尾座的高度差進(jìn)行檢驗(yàn),防止機(jī)床加工時候零件出現(xiàn)錐度。
機(jī)床檢驗(yàn)調(diào)試后的試車環(huán)節(jié)可以復(fù)查機(jī)床的工作性能,試車有三種形式,分別為空運(yùn)轉(zhuǎn)試車、負(fù)荷試車、超負(fù)荷試車,空運(yùn)轉(zhuǎn)試車是為了檢驗(yàn)機(jī)床各零件之間的正常工作指標(biāo),負(fù)荷試車是考核機(jī)床長期使用的基礎(chǔ),超負(fù)荷試車是為了檢驗(yàn)機(jī)床在工作時候,特殊情況下運(yùn)行能力。
在組合機(jī)床裝配的研究中,不僅需要重視大型零件的裝配方法和裝配工藝,也要將平時容易忽視的軸、盤、套、軸承等影響整機(jī)精度的小型零件進(jìn)行裝配調(diào)試和檢驗(yàn)的提升。提高整機(jī)性能,可選用更先進(jìn)軸承,如高精度主軸軸承。進(jìn)一步提高機(jī)床可靠性,所有技術(shù)工作者應(yīng)該借鑒工匠精神將精益的所學(xué)運(yùn)用到實(shí)際裝配工藝和檢驗(yàn)調(diào)試中。技術(shù)保證智能造,質(zhì)量保證良心造!結(jié)合與時俱進(jìn)的裝配技術(shù)和質(zhì)量控制手段,必將提升機(jī)床性能,發(fā)揮工業(yè)母機(jī)的最大作用!為裝配制造業(yè)的中國夢保駕護(hù)航!
[1]王建華.彭安華主編.提高臥式車床裝配精度方法研究.[J].科技信息,2008.
[2]李慶壽主編.機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊.[M].銀州:寧夏人民出版社,1991.
[3]于靖華.基于分析法的平行度誤差計算機(jī)數(shù)據(jù)處理.[J].計算機(jī)應(yīng)用技術(shù),2007年,6期.
[4]陳循介.目前世界先進(jìn)機(jī)床水平概述.[J].精密制造與自動化,2007.