■ 煙臺環(huán)球機(jī)床裝備股份有限公司 （山東 265500） 潘紹剛 刁靜林 劉 翔 連永明

大型數(shù)控轉(zhuǎn)臺一般采用承載剛度高、回轉(zhuǎn)精度高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的靜壓導(dǎo)軌，靜壓導(dǎo)軌的油膜厚度為了增加其剛性，一般只有0.03～0.06mm，所以對導(dǎo)軌面的加工精度要求較高。目前，靜壓導(dǎo)軌的加工設(shè)備大都無法滿足精度要求，一般采用對研的加工方法來保證。本文通過實踐總結(jié)出一種圓形導(dǎo)軌的刮研方法。

1. 數(shù)控轉(zhuǎn)臺底座靜壓導(dǎo)軌平面度的測量與調(diào)整

大型數(shù)控轉(zhuǎn)臺的底座一般長度都在2m以上，其剛性較差，在刮研前，必須對導(dǎo)軌進(jìn)行平面度測量和調(diào)整，減少刮研的工作量。

導(dǎo)軌平面度的測量采用切向測量法，可以根據(jù)測量數(shù)據(jù)，找出導(dǎo)軌的凹凸點。如圖1所示，可將底座導(dǎo)軌均分為12個區(qū)域，并做好序號標(biāo)記。水平儀墊鐵長度為400mm，水平儀精度為0.02mm/1 000mm。導(dǎo)軌上任取一點作為測量的起點，依次對12個區(qū)域進(jìn)行測量。在移動水平儀墊鐵時，按一定的方向進(jìn)行移動，不要將其調(diào)頭，記錄每次的讀數(shù)。

如圖2所示，建立坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)為導(dǎo)軌的長度，縱坐標(biāo)為水平儀的讀數(shù)。把12個讀數(shù)按依次疊加的方法繪制在坐標(biāo)系上，用直線依次將各點連接，并把起點和終點連成直線。然后將圖形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使起點和終點的連線與O－x1軸重合即可。

圖2中實線為某轉(zhuǎn)臺的實測曲線，虛線是測量平面為理想平面時測得的曲線。理想曲線方程為

y=hsinθ

h=（h1＋h2）/2

式中，θ為測量圓心角；h1和h2分別是實測曲線的兩個峰值。

兩曲線不重合度為導(dǎo)軌面的平面度，高于理想曲線的為凸起部分，低于理想曲線的為低洼部分。

從圖2中可以看出，最大凸起點在11點，最大凸起量為：

h3=（7×0.02）÷（1 000×400）=0.056mm

最大低洼點在6點，最大低洼量為：

h4=（7.5×0.02）÷（1 000×400）=0.06mm

所以平面度的誤差為：

0.056＋0.06=0.116mm

調(diào)整時，把11點處的墊鐵調(diào)低，6點處的墊鐵調(diào)高。把水平儀放在相應(yīng)的位置上，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)的大小，通過觀察水平儀讀數(shù)的變化，來控制墊鐵的調(diào)整程度。

圖1

圖2

圖3

2. 導(dǎo)軌的刮研

工作臺導(dǎo)軌的加工精度較高，基本滿足精度要求，刮研的工作量較小，故采用兩導(dǎo)軌對研的方法。所謂對研法，就是依次采用工作臺導(dǎo)軌和底座導(dǎo)軌作為回轉(zhuǎn)研點的基準(zhǔn)，進(jìn)行反復(fù)刮削，直至達(dá)到精度要求的一種方法。采用此方法必須使兩導(dǎo)軌在回轉(zhuǎn)對研時具有很好的定心性，這樣才能使兩導(dǎo)軌面上的高點總能保持接觸，使之顯示出來而被刮去。

在進(jìn)行初次刮研時，如果平面度很差，可根據(jù)平面度的檢測數(shù)據(jù)，先把高點進(jìn)行打磨，然后再對研。工作臺導(dǎo)軌的精度要好于底座導(dǎo)軌，所以先以工作臺導(dǎo)軌為基準(zhǔn)刮研底座導(dǎo)軌。首先把底座導(dǎo)軌分為12個區(qū)域，在非刮削面做好標(biāo)記。然后在底座導(dǎo)軌上涂紅丹粉，與工作臺在40°范圍內(nèi)來回轉(zhuǎn)動兩次。吊起工作臺，觀察底座導(dǎo)軌的接觸斑點，并把每個區(qū)域接觸斑點的分布情況，如斑點的稀疏、輕重等詳細(xì)的記錄下來，如圖3a所示。

再把底座重新涂紅丹粉，與上次相比，把工作臺相對底座旋轉(zhuǎn)45°后裝在底座上進(jìn)行對研，觀察底座導(dǎo)軌的接觸斑點，并按上述方法記錄斑點的分布情況，如圖3b所示。根據(jù)這兩次斑點的分布，如果在同一個區(qū)域同時有接觸斑點并且斑點較硬，則說明此區(qū)域是底座導(dǎo)軌高點的幾率較大，進(jìn)行刮削。由圖3可以看出區(qū)域1、2、4、5、6、9、10在兩次對研中都有接觸斑點，需對其進(jìn)行刮削。對接觸較重的點，打磨時力度稍微重一點，對接觸較輕的點，打磨時力度稍微輕一點。相反，如果同一個區(qū)域一次有斑點，一次沒有斑點，則說明該區(qū)域是底座導(dǎo)軌高點的幾率較小，暫不進(jìn)行刮削。區(qū)域3、7、8、11、12兩次對研中，一次有接觸斑點，一次沒有接觸斑點，所以不進(jìn)行刮削。

把底座重新涂紅丹粉，把工作臺相對底座再次旋轉(zhuǎn)45°后裝在底座上進(jìn)行對研，重復(fù)上述刮研過程。

對底座刮削四次后，再以底座導(dǎo)軌為基準(zhǔn)，按上述方法刮研工作臺導(dǎo)軌。一般對工作臺刮研2次后，再以工作臺導(dǎo)軌為基準(zhǔn)，對底座導(dǎo)軌進(jìn)行刮研。如此對工作臺和底座進(jìn)行反復(fù)刮研，直至每次研點時，所有區(qū)域的點均達(dá)到每25mm×25mm內(nèi)4～6點即可。

3. 結(jié)語

本文介紹了大型數(shù)控轉(zhuǎn)臺靜壓導(dǎo)軌平面度的檢測及調(diào)整方法，以減少導(dǎo)軌的刮研量。同時對導(dǎo)軌的刮研進(jìn)行了分析介紹，經(jīng)過現(xiàn)場多次試驗及生產(chǎn)驗證，可以滿足靜壓導(dǎo)軌的各項精度要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.