三維劃線儀中心線找正后兩端劃線精度超差原因解析

盧德強

【摘 ?要】本文主要闡述三維劃線儀在使用過程中所出現的中心線找正后兩端劃線精度超差的故障，并針對所產生的故障，進行故障分析和解決。本文詳細的分析了劃線儀產生故障的各種原因，從而針對故障原因提出了相應的解決措施，并提出使用注意事項和日常的保養措施與方法，保證劃線儀在日常使用中盡量不出現故障，從而保證產品質量。

【關鍵詞】劃線精度;質量;X-Y軸垂直度

分廠在用CHXY系列三維劃線儀，主要用來進行各類動車和地鐵橫梁、側梁、構架等的劃線工作。在實際生產過程中，三維劃線儀作為重要的劃線設備，每日的使用時間較長，因三維劃線儀處于焊接和打磨車間，其工作環境條件較差，故障率較高，停臺維修影響生產進度。

一、三維劃線儀產品簡介

1.立柱（Z軸）、水平臂（Y軸）采用高強度輕質鋁合金材料，并經自然及人工時效，以及深陽極化處理，保證整機運行的穩定、耐磨及輕巧;且超硬質鋁合金材料能更好地適用于磁柵傳感器系統，徹底杜絕了鋼、鐵質材料引起磁柵“失磁”的現象。

2.Y軸采用中心鋼制支撐和微調結構，加強懸臂剛性，有效消除Y軸撓度變形。

3.實時的三軸坐標顯示。

4.X軸導向方式為機床“工” 字形專用直線導軌。特點是摩擦系數小、運動靈活、精度高、安裝方便、可長時間保持精度。

5.標配劃針頭部件，滿足劃線及測量的方便需求。

二、劃線儀故障的產生過程

構架的劃線需要兩臺三維劃線儀組合劃線。在劃線時，構架放于兩臺劃線儀中間的平臺上。將構架調整水平后，使用Y軸劃針頭的劃針在構架中心點位置對針找正，然后開始劃線。再將劃線儀沿X軸方向推到兩端進行劃線。然后使用人發現，兩臺劃線儀出現了劃線超差的現象，誤差達0.5mm，不符合工藝要求，嚴重影響了產品的質量。

三、故障原因分析及解決辦法

造成兩端劃線超差的原因分析有：

1.劃針頭精度出現誤差。如果某個劃針頭的頂緊螺栓松動，將造成劃針劃線精度誤差，進而導致兩劃線儀對針后劃線不重合。解決辦法為調整兩個頂緊螺栓，直至劃線重合，并對頂緊螺栓做好防松標記。

2.兩劃線儀平臺導軌平行度超差。平行度超差導致劃線不重合，需要使用百分表來校正導軌的平行度。快速校調方法為，在一側劃線儀上安裝好百分表，另一側劃線儀劃針頭上的平臺作為測量點。沿X軸方向拖動劃線儀，分別在起點、中間點和終點，記錄百分表讀數，如全程誤差小于等于（0.04+0.04L）mm即為合格。如果平行度誤差較大，則調整小平臺兩側頂緊螺栓，一邊調整，一邊注意觀察百分表的讀數變化，直到平行度符合要求。

3.X-Y軸垂直度誤差。某一劃線儀X-Y軸垂直度出現誤差，勢必會造成劃線儀劃線不重合。X-Y軸垂直度檢測需用量具為大理石直角尺，百分表。檢測方法為，首先將大理石直角尺平放于中間平臺上，百分表安裝于劃線儀劃針頭上，沿X軸方向拖動劃線儀，調整大理石直角尺直角邊使其于X軸相平行，可從百分表的讀數上反映出來。直角尺調整完畢后，將百分表調轉方向，X、Z向鎖緊劃線儀，拖動Y軸，觀察百分表讀數。全程讀數小于等于（0.04+0.04L）mm即為合格。如超差，則調整Y軸上的四個備緊螺栓，或松或緊，根據百分表的讀數來調整。直至百分表讀數在（0.04+0.04L）mm以內。

四、日常使用注意事項

1.初始使用儀器的操作者，應首先認真閱讀儀器說明書，了解儀器的使用性能和結構特點，做到心中有數，安全操作。

2.應隨時保證儀器工作場地、設備滑動導軌及水平臂滑動部位的清潔，及時清理無關的障礙物及油污，減少機密部件的滑動磨損，同時也可以避免絆傷和滑倒。

3.使用儀器前要注意檢查各坐標限位擋塊是否存在松動，以免儀器滑出導軌和水平臂脫離頭架。

4.開機前要檢查電源插座，電壓是否符合使用要求，接地是否可靠。開機后要檢查儀器相關部位是否有漏電現象，如有應立即關機并請專業人員進行檢查。

5.要經常重點檢查頭架配重鋼絲繩完好情況，如有磨損、接頭處損傷、接頭螺釘松動等現象，應及時排除后方可使用儀器。

6.操作中，人體不能置于頭架與水平臂以下空間，如一旦聽到有異響應立刻關機停止使用，并將頭架置于最低處后檢查配重鋼絲繩，若有斷脫現象，應予以更換后方可繼續使用儀器。

7.不要用推拉水平臂的方法移動儀器，當儀器沿X方向移動時可推拉撐桿或手輪，當儀器沿Y方向移動時只能用手輪，當儀器沿Z方向移動時可推拉頭架或用手輪。注意應盡量避免各坐標尤其是Z坐標（上、下）的快速沖擊性運動，移動坐標后一般情況下應注意及時鎖緊頭架。

8.為保證儀器的精度，在劃線時應盡量使水平臂少受力。

9.儀器不使用時，頭架應置于最低處并鎖緊，水平臂放置在頭架中間位置，并在一起四周加以警示說明，不得跨越水平臂，避免人員跌絆和主機受損。

五、日常保養的措施和方法

在不使用測頭時應將其取下并妥善保管。每次使用前應檢查鋼絲繩是否連接可靠。每天使用前需用干凈布擦拭立柱、水平臂及X向鋁附導軌各面，保持各面潔凈無異物。經常保持直線導軌各面的潔凈并加注潤滑油。每月用機油從立柱頂部潤滑配重。當磁尺與磁頭上有塵埃時，需用軟布擦拭，注意不要用酒精和清潔劑。一周或一周以上不使用設備時應將主機罩上罩子。

六、結束語

三維劃線儀在日常的生產過程中使用頻繁，僅依靠出現故障再維修是不夠的，如果維護保養能夠做到位，那么劃線的故障發生率將會大大減少，產品質量和生產進度必將得到保障。

參考文獻：

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[2]廖年釗.李根碩.互換性與技術測量[M].北京：中國計量出版社.1991

（作者單位：中車青島四方機車車輛股份有限公司）