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       為解決臥式加工中心立柱裝配的精度調節比較繁瑣的問(wèn)題，設計了底座結構，使立柱裝配精度調節更方便，顯著(zhù)地提高了工作效率并保證了機床精度。

　　隨著(zhù)科技的進(jìn)步， 作為工業(yè)基礎設備的機床向著(zhù)高速、高精密的方向發(fā)展，人們對機床的精度提出了更高的要求。影響機床精度的因素主要有零件加工精度、裝配精度、環(huán)境溫度及濕度等。本文通過(guò)設計新型立柱及底座結構，以達到提高立柱裝配精度、簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程和提高工作效率的目的。

　　本文設計了與立柱裝配的底座，既方便于導軌滑塊的安裝，又方便于立柱的精度調節。本文以我廠(chǎng)HP200/D臥式加工中心為例，闡述立柱和底座結構，并分析該結構相對傳統立柱結構的優(yōu)點(diǎn)。

　　1.立柱和底座結構

　　本立柱下表面在左、右、后三邊中點(diǎn)處，分別開(kāi)100mm×170mm×30mm的鍵槽，槽的兩個(gè)側面為精加工面。

　　底座上表面對應立柱鍵槽位置， 同樣開(kāi)1 0 0 m m ×170mm×30mm的鍵槽A1、A2、A 3 ， 槽的兩個(gè)側面為精加工面。底座上表面左、右邊再開(kāi)100mm×140mm×30mm的槽B1、B2、B3、B4，并在與立柱緊固的螺釘孔周?chē)?，加工?個(gè)灌膠區域，

　　2. 裝配與調節精度

　　(1)立柱與底座裝配。在床身精度調節完畢之后，將底座與床身上的導軌滑塊用螺釘聯(lián)接起來(lái)，按工藝要求調好底座與床身基準導軌基準邊的垂直度、平行度等。

　　將調節立柱扭轉(B 軸方向)的楔塊K3裝入A1、A2、A3槽中，與底座用螺釘緊固牢靠。再將調節立柱傾仰的楔塊T1、T2裝入B1、B2、B3、B4槽中，如圖2所示。最后將密封條裝入8處灌膠區外側的溝槽中，如圖3所示。

　　將立柱底面涂抹脫模劑，待脫模劑自然風(fēng)干，表面沒(méi)有金屬裸露點(diǎn)后，將立柱吊裝到底座上。立柱與底座位置初對準后，擰上安裝螺釘并且初預緊，如圖4所示。再將3組楔塊K1、K2分別裝入楔塊K3兩側。

　　(2)調節精度。為保證機床主軸中心線(xiàn)與Z軸基準邊平行，必須調整立柱扭轉。此時(shí)可以通過(guò)裝在A(yíng)1、A2、A3槽中的楔塊K1、K2插入槽中的深度，來(lái)調節立柱扭轉。

　　當A1、A2、A3三個(gè)槽中的楔塊K2向立柱中心移動(dòng)，楔塊K1向遠離中心移動(dòng)時(shí)，立柱沿B軸正方向旋轉。反之立柱即向B軸負方向旋轉，達到調節立柱扭轉，使主軸中心線(xiàn)與Z軸基準邊平行的目的。調節機床Y軸導軌面與Z軸導軌面垂直度時(shí)，需要調節楔塊T1。

　　楔塊T1、T2接合面是1∶100斜度，當螺釘擰入楔塊T2內螺紋時(shí)，螺釘壓緊墊圈使墊圈和楔塊T1同時(shí)向立柱中心移動(dòng)，并有由斜面帶來(lái)的向上移動(dòng)。這樣B1、B2、B3、B4槽中的楔塊就將立柱在左前、左后、右前及右后四個(gè)點(diǎn)上頂起一定位移。這樣通過(guò)調節立柱傾仰，來(lái)調節Y軸導軌面與Z軸導軌面的垂直度。

　　3. 灌膠

　　待主軸箱、工作臺等機床主要功能部件安裝完畢后，機床X、Y、Z三軸的精度調整完畢，達到《機床驗收標準》，并得到客戶(hù)認可后，進(jìn)行灌膠。選用常見(jiàn)的環(huán)氧樹(shù)酯為主要成分的液態(tài)填料膠，其優(yōu)點(diǎn)是強度高、耐高溫和化學(xué)穩定性好。

　　灌膠時(shí)，工作人員將灌注工具擰入底座側面的螺紋孔中，向孔內注膠。膠會(huì )沿著(zhù)注膠孔向上流動(dòng)，將灌膠區域的空氣排出。等立柱側面的出氣孔中有膠出現時(shí)，此時(shí)膠填滿(mǎn)灌膠區域，如圖5所示，停止灌膠。

　　依次將8個(gè)灌膠區作業(yè)完畢，按照灌膠說(shuō)明書(shū)規定的時(shí)間等待膠的固化。固化后的膠與安裝螺釘共同緊固了立柱與底座，這樣立柱既保持了Y軸的各項精度，又承載了切削力及傾覆力矩，保證機床進(jìn)行粗加工及精加工切削作業(yè)。

　　4. 本結構設計的優(yōu)點(diǎn)

　　傳統立柱裝配后的精度調節靠刮研立柱底面。此工藝需要用吊車(chē)將立柱起吊卸下，并翻轉到方便刮研的位置，工作人員才能刮研。當精度未達到合理范圍內時(shí)，還要進(jìn)行反復刮研，還附帶涂顯色劑、對研，其工序復雜、作業(yè)量極大、生產(chǎn)效率極低。有些機床生產(chǎn)企業(yè)將上述方法改進(jìn)為立柱與導軌滑塊間加墊片的方法，如圖6所示。

　　調節立柱精度時(shí)，仍然需要用吊車(chē)將立柱起吊、卸下，將導軌滑塊上的墊片分別作記號，按各自需要調整的厚度進(jìn)行刮研。因為墊片在機加工時(shí)常選用磨削方式，所以墊片表面非常光滑，表面又有加工硬化效果，給工作人員的刮研帶來(lái)很大的難度。另外，墊片順序一但混亂，前期測量、調節的工作會(huì )前功盡棄。

　　傳統設計的結構在調節精度時(shí)，需要多次用吊車(chē)裝立柱拆卸，浪費生產(chǎn)資源，并且刮研強度大，耗費人力及時(shí)間。本文設計的立柱底座解決了在精度調節過(guò)程中反復拆卸立柱這一環(huán)節，并取消了刮研這一耗時(shí)的步驟。用螺釘緊固及灌膠固定精度的方法，既保證了機床的剛度，又保證了機床的精度。

　　本設計僅增加底座木模、脫模劑及環(huán)氧樹(shù)酯膠等成本，但在通用機床的批量化生產(chǎn)后，生產(chǎn)效率極大提升所帶來(lái)的企業(yè)效益遠大于上述增加的成本。此方案在我廠(chǎng)批量生產(chǎn)的大型臥式加工中心上得到了驗證。

　　5. 結語(yǔ)

　　本設計不僅簡(jiǎn)化了立柱裝配，提升了生產(chǎn)效率，而且還用簡(jiǎn)單的灌膠方法，極大地保持了機床精度。鑒于本設計的顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)，我廠(chǎng)生產(chǎn)的數控龍門(mén)機床、落地鏜銑床等產(chǎn)品業(yè)已采用此設計，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

　　作者：寧波海天精工股份有限公司沈陽(yáng)研發(fā)中心 (遼寧 110002) 陳小光

　　本文發(fā)表于《金屬加工(冷加工)》2016年第10期第44頁(yè)，版權歸金屬加工雜志社所有，如轉載注明來(lái)源。