魏 鑫 ,林海波
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組合機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床零件的結構,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動精度。機床的裝配過程如圖1。

圖1 機床裝配工藝過程
機床的準備工作包含分析圖紙、工藝,了解裝配件結構,確定裝配順序和裝配方法,同時還需要將裝配零件進行預處理;部裝是將零件進行組裝,例如主軸箱裝配、進給箱裝配、溜板箱裝配;總裝是將各部件進行裝配,也就是機床的整體裝配;校正和調(diào)整是將零件的相對位置和間隙進行調(diào)整,將機床結構達到最優(yōu),例如軸承游隙、渦輪軸向位置等;檢驗和試車是對機床進行總檢、檢驗幾何精度和質(zhì)量,然后進行空載運行,觀察機床的振動、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,通過機械或機構中各零件相互關系的尺寸鏈,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)實狀態(tài)下是不可能達到的,因為材料的密度不均勻,有的結構上有缺陷,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,軸承的負荷也會加重,對機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。
組合機床裝配完成之后需要檢驗調(diào)試,提高機床的可靠性。檢驗有很多方面,電機、主軸箱、導軌、進給系統(tǒng)等,例如對于導軌進行檢驗:
(1)導軌縱向:利用精密水平儀檢驗導軌在垂直平面內(nèi)的直線度,檢驗方法為沿著導軌全長等距位置上檢驗,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 水平儀檢驗示意圖
檢驗縱向完成之后,也需要檢驗導軌在同一平面內(nèi)的水平度。
(2)還需要檢驗機床的主軸,利用百分表檢驗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行檢驗,防止機床加工時候零件出現(xiàn)錐度。
機床檢驗調(diào)試后的試車環(huán)節(jié)可以復查機床的工作性能,試車有三種形式,分別為空運轉(zhuǎn)試車、負荷試車、超負荷試車,空運轉(zhuǎn)試車是為了檢驗機床各零件之間的正常工作指標,負荷試車是考核機床長期使用的基礎,超負荷試車是為了檢驗機床在工作時候,特殊情況下運行能力。
在組合機床裝配的研究中,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、軸承等影響整機精度的小型零件進行裝配調(diào)試和檢驗的提升。提高整機性能,可選用更先進軸承,如高精度主軸軸承。進一步提高機床可靠性,所有技術工作者應該借鑒工匠精神將精益的所學運用到實際裝配工藝和檢驗調(diào)試中。技術保證智能造,質(zhì)量保證良心造!結合與時俱進的裝配技術和質(zhì)量控制手段,必將提升機床性能,發(fā)揮工業(yè)母機的最大作用!為裝配制造業(yè)的中國夢保駕護航!
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