臥式數控車床進給系統的安裝與調試

蘇振恒　王麗博

摘要本文以數控車床Z軸直線導軌和滾珠絲杠的裝配為例，介紹了直線導軌和滾珠絲杠的安裝工藝、精度檢驗方法及調試的注意事項。

關鍵詞直線導軌滾珠絲杠裝配精度檢驗

0引言

隨著數控機床向高速、高精方向的發展，直線導軌和滾珠絲杠因其傳動精度高、壽命長、效率高等優點被廣泛地應用在數控車床進給系統之中。進給系統的傳動精度、穩定性和靈敏性將對零件的加工精度造成影響。直線導軌和滾珠絲杠的安裝精度對于提高進給系統的傳動精度、穩定性和靈敏性起到非常重要的作用。數控車床的傳動系統分為X軸傳動系統和Z軸傳動系統，兩軸傳動系統的安裝、調試方法基本相同，筆者以數控車床Z軸為例介紹數控車床傳動系統的裝配工藝、精度檢驗和調試方法。

1Z軸直線導軌的安裝與調試

1.1導軌安裝基面的精度檢驗

先利用水平儀、理石平尺、等高塊等工具檢測床身的水平，通過調整機床下面的地腳螺釘，保證床身的水平精度在0.03 mm/1000 mm以內。用油石將導軌安裝基面輕輕打磨一遍，用抹布把安裝基面清理干凈，利用水平儀、理石平尺和等高塊分別檢測導軌安裝基面的直線度和扭曲度。直線度精度要求：0.010 mm/全長，局部允差0.005 mm/300 mm，若直線度超差較小可用油石修磨，誤差較大時需加工返修；扭曲精度要求：0.030 mm/1000 mm，局部允差500 mm，測量長度上為0.015 mm/1000 mm，若扭曲度超差，需轉加工返修。

1.2直線導軌的安裝及精度檢驗

1.2.1直線導軌的安裝

用酒精將直線導軌的基準面、底面和導軌安裝基面擦洗干凈，在導軌安裝基面上涂抹少量的潤滑油。將直線導軌放置床身安裝基面上，保證直線導軌基準面必須與床身導軌安裝基面緊密貼合，用12.9級的螺釘將導軌輕輕固定在導軌安裝基面上，然后安裝調整塊，從中間往兩端交替依次擰緊調整塊的螺釘，注意用力均勻，防止導軌變形，使用扭矩扳手再次擰緊固定導軌的螺釘，注意從中間向兩側交替依次擰緊。利用塞尺分別檢測導軌的底和側安裝基準面與床身安裝基準面之間的間隙，保證0.02 mm塞尺不入。

直線導軌安裝時應注意，先安裝基準直線導軌，基準直線導軌一般上面會帶有“J”樣的標志，注意導軌上有箭頭指向的側面為側基準面。

1.2.2單根直線導軌的精度檢驗及調整

導軌安裝完成之后分別檢驗單根導軌在水平面內的直線度和垂直面內的直線度。

檢測工具有千分表、磁力表座、理石平尺、等高塊等。

檢測方法：

（1）直線導軌在水平面內的直線度檢測：將平尺用等高塊放置在機床上（檢測面水平放置），把裝有千分表的磁力表座吸附在導軌滑塊上，用千分表打在平尺側面，調整平尺使平尺兩端千分表讀數為零。移動滑塊檢查直線導軌在水平面內的直線度。

（2）直線導軌在垂直面內的直線度檢測：將平尺用等高塊放置在機床上（檢測面上下放置），把裝有千分表的磁力表座吸附在導軌滑塊上，用千分表打在平尺上檢測面，調整平尺使平尺兩端千分表讀數為零。移動滑塊檢查直線導軌在垂直面內的直線度。

（3）單根導軌安裝精度要求及調整方法：直線導軌在水平面和垂直面內的直線度要求均為：0.012 mm/全長，局部允許誤差：任意0.006 mm/300 mm。如果精度超差較小，需要松開固定直線導軌和調整塊的螺釘進行調整，然后重新擰緊，精度超差過大，需返回加工重修。

1.2.3兩根一組導軌的精度檢驗及調整方法

單根導軌的直線度檢驗結束之后，要進行兩根一組導軌的平行度和扭曲檢測。

兩根導軌的平行度檢測。在水平面內以基準導軌為基準，將大理石平尺一側面兩端對零，將裝有千分表的磁力表座吸附在另外一條導軌的滑塊上，用千分表頭打到大理石另一側面上，移動滑塊，看千分表的偏擺量。允許誤差0.01 mm。

兩根導軌的扭曲檢測。把大理石平尺（測量面上下放置）放在兩根導軌的滑塊上，將水平儀放在大理石平尺上，分左導軌的兩端和中間，要求水平儀氣泡不可超過兩格。

修整方法：如果精度超差較小，需要松開固定直線導軌和調整塊的螺釘進行調整，然后重新擰緊，精度超差過大，需返回加工重修。

2Z軸絲杠的安裝與調試

2.1電機座位置的確定

先將電機座毛刺去除，用抹布擦凈電機座檢驗棒孔和檢驗棒，將電機座固定在床身電機座安裝基面上，用手將檢驗棒裝入電機座上的檢驗棒孔。

2.1.1確定電機座檢驗棒上母線位置

把方筒放在導軌滑塊上面，將百分表吸附在方筒上，指針指在檢驗棒的上母線，檢驗檢驗棒與導軌的平行度，允許誤差0.01 mm/150 mm，如超差需刮研電機座底面，最終保證平行度誤差，并且電機座與床身安裝面之間0.03 mm塞尺不入。

2.1.2確定電機座檢驗棒側母線位置

將百分表吸附在導軌滑塊上，表針指在檢驗棒側母線，滑動滑塊檢驗檢驗棒側母線與導軌的平行度，允許誤差0.01 mm/150 mm，超差了松開電機座與床身連接的沉頭螺釘，調整電機座位置。

2.2軸承座位置的確定

將軸承座毛刺去除，用抹布擦凈軸承座，將軸承座固定在床身軸承座安裝基面上，用手插入軸承座孔檢驗棒。

2.2.1軸承座檢驗棒上母線位置的確定

確定軸承座檢驗棒上母線位置的方法同2.1.1部分。另需以電機座檢驗棒的上母線為基準，檢測軸承座檢驗棒與電機座檢驗棒的上母線的等高度，允許誤差0.01 mm，如果軸承座上母線高，刮研軸承座底面；如果軸承座上母線過低，需要加調整墊，通過調整軸承支座調整墊的厚度達到調整軸承座上母線與電機座上母線等高的目的。

2.2.2軸承座檢驗棒側母線位置的確定

確定軸承座檢驗棒側母線位置的方法同2.1.2部分。同時也需要以電機座檢驗棒的側母線為基準，檢驗軸承座檢驗棒與電機座檢驗棒側母線的等距度，允許誤差0.01 mm，如果有偏差，調整軸承座安裝螺釘的位置。

軸承座安裝完之后，確保軸承座檢驗棒和電機座檢驗棒的同軸度符合要求之后，將電機座和軸承座分別與床身固定，鉆鉸定位銷孔。

2.3安裝X軸絲杠

2.3.1安裝前的準備工作

將固定好的軸承座、電機座拆掉，準備好絲杠組件所需要的緩沖塊、法蘭盤、蓋板、調整墊、軸承壓蓋等零件，并把所有零件去毛刺、擦洗干凈。

然后根據以下公式計算軸承壓蓋修磨量：

σ=σ3-（σ1-σ2+005）

式中σ—軸承壓蓋修磨量；

σ1—軸承壓蓋原軸向尺寸；

σ2—軸承座軸承孔深度測量值；

σ3—組合角接觸軸承的厚度值。

需要注意的是，測量軸承軸向厚度的時候，需要將組合角接觸軸承按照軸承外徑上的記號“V”的順序組合，然后進行測量。

按照計算值修磨軸承壓蓋軸向尺寸。

2.3.2絲杠安裝與檢驗

將軸承座和電機座裝到床身上，不要擰緊。然后穿入絲杠。把組合角接觸軸承按照標記“V”順序組合好，確保負載方向與“V”的開口方向一致。用軸承安裝專用工裝將軸承裝入絲杠兩端的電機座軸承孔，并用扭力扳手擰緊鎖緊螺母將絲杠預拉伸，然后裝入法蘭盤，固定軸承。

用百分表對絲杠的圓跳動進行檢查，將百分表座吸附在電機座側，把表頭打在絲杠端頭的上母線上，壓表1 mm，然后旋轉絲杠，表針指的最大值減去最小值即為圓跳動。允許誤差為0.01 mm，如超差需要調整軸承預緊力。調整好之后，上緊軸承座和電機座的緊固螺釘，然后將已經磨好的壓蓋扣在電動機座上。

3結束語

數控車床X軸進給系統的安裝方法同Z軸的安裝方法相同，在此不再過多闡述。需要注意的是十字滑臺的安裝、以及X、Z軸的軸線運動件的相互垂直度的檢驗。

參考文獻：

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