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1、用对比板方法在龙门刨床上配磨 CW61100 车床导轨副淄博矿务局多种经营总公司 何茂金关键词 龙门刨床 对比板 配磨 CW61100车床导轨1 引 言在车床大修中, 工作量最大的是导轨副的刮研。 导轨副配合精度高, 仅刮研工序的工作量就占整台车床大修工作量的 60% 以上。为了提高劳动生产率, 降低劳动强度, 中小型车床 的导轨 副都 是用 机床 磨削。但是,CW61100 大型车床床身长 5700mm, 导轨长4500mm, 床身宽 755mm, 一般机床承担不了磨削任务, 大修导轨副都靠人工刮研, 每次大修耗资费力, 时间长, 精度差。用工作台长8. 5m 的 B2020 型龙门刨床磨削
2、 CW61100车床导轨, 就解决了这个问题。导轨副磨削后, 常规的检测方法是, 将床头箱、 尾座和大拖板安在床身及导轨上, 用标准角度规、 标准心轴、 标准平尺、 等高 V 型垫铁等测量。这种测量方法操作复杂, 重复繁琐, 而且控制磨削量难度大。尤其是 V 型导轨副与平面导轨副的平行度、 V 型导轨副间的平行度, 在磨削过程中更难测量。以龙门刨床横梁为基准, 用对比板测量车床导轨副, 方法简单, 磨出的导轨精度高,效率高, 还可以直接测量导轨副的平行度。2 对比板设计2. 1 制做对比板用 2 块双 V 型垫铁, 4 个测量芯轴和 2块带可调螺钉的平板, 制成 2 套对比板, 其中一套做为基
3、准板( A) , 另一套为测量板( B) ,见图 1。两套对比的双 V 型垫铁在平板上与可调螺钉的相对位置要求一致, 4 个测量芯轴的直径及表面粗糙度要求一致。图 1 对比板测量导轨示意图231996 年第 4期山东煤炭科技 2. 2 对比方法的基本原理把 A、 B 两套对比板放在车床导轨上, 此时, 在龙门刨床工作台上的车床床身导轨已调整到与龙门刨床横梁平行。把对比板上平面调整到与龙门刨床横梁平行。紧固基准板A 的可调螺母, 此时 A 板保持着导轨修磨前与横梁的平行度。修磨后的测量板B 若与基准 A 平行, 则修复后的导轨副与横梁的平行度不变。对比板的可调螺钉与平面导轨点接触,测量芯轴与 V
4、 型导轨斜面线接触。 先磨削平面导轨, 再磨由标准角度规保证角度的导轨斜面, 只要对比板 B 的上平面与龙门刨床横梁平行, 就是平面导轨与 V 型导轨平行。同理, 分别把测量板 B 放在不同轨面上, 只要 B板上平面与横梁平行就是导轨副相互平行。磨削过程中, 要注意磨削 V 型轨的任何一个斜面, 用对比板测量时, 对比板的可调螺钉要紧固, 并且螺钉尘各测量点要对准在平轨面上的同一测量直线。3 磨削工艺参数选择CW61100 车床床身导轨材质为铸铁, 平面导轨宽度为 73mm 和 90mm, V 型导轨面宽度分别为 35mm、 47mm 和 53m, 导轨副长度为4500mm。 因此导轨副磨削难
5、度较大, 合理地选择磨削工艺参数是至关重要的。3. 1 选择砂轮 配磨导轨副的加工工具是砂轮, 导轨副磨削后的表面质量与砂轮有着密切的关系。为保证导轨副磨削后表面不被烧伤、 导轨无热变形, 要求砂轮具备较强的切削性能、 较高的耐用度、 较好的自锐性且散热快、 硬度适中等特 点。因此, 选择 直径 为? 130mm 和? 50mm的碗形大气孔 GB46ZR1SBW1 型砂轮比较适宜。3. 2 选择磨削用量因为砂轮直径小, 若提高磨削光洁度, 只能提高砂轮转速, 要避免磨削时表面硬化, 需选择小的磨削用量。因此, 选择砂轮转速2850r/ mm, 工作台工作行程速度 3m/ min,磨削垂直进给量
6、粗磨时 0. 0150. 25mm、 精磨时 0. 0050. 01mm, 光磨次数 2 次。在此磨 削用 量下 加工 的 导轨 表面 粗 糙度 达Ra0. 8?m, 表面不烧伤、 不变形, 保证了导轨副的配合精度。3. 3 砂轮磨削底面与导轨面的倾斜度这个倾斜度是影响导轨平面度的关键,见图 2。图 2 砂轮磨削底面与导轨面的倾斜若砂轮磨削底面相对于导轨面的倾斜角度过大, 走刀运动与砂轮的旋转运动形成的复合运动轨迹, 会使导轨表面磨出中间凹的单面纹状图案, 凹深的大小随着砂轮相对于导轨面的倾斜度的增大而增加, 砂轮中心若偏离导轨面中心, 还会产生导轨面倾斜现象。 若砂轮磨削底面与导轨面平行时,
7、 磨出的导轨表面是中间凸的双面纹( 也叫网纹) 状图案。 导轨表面如果出现中间凹凸现象, 是无法与导轨副配磨的。考虑到自制磨削动力头的刚性、 轴承间隙、 导轨面宽度等因素, 经过试件试验选择了砂轮磨削底面与导轨面的倾斜 度 ? 为: 粗 磨 时 0. 12/ 100mm, 精 磨 时24 山东煤炭科技1996 年第 4期0. 05/ 100mm。4 配磨工艺4. 1 床身找正调平将导轨面精刨后的 CW61100 车床床身置于龙门刨床工作台上。因该龙门刨床常年用刀架在操作侧干活, 考虑横梁磨损因素, 将床身安放在龙门刨无操作台的一侧。用四块可调整的活动垫铁将床身四角垫平。在龙门刨横梁上安装的交流
8、电机动力头上吸上百分表, 用车床床身安装齿条的平面用百分表拉表找正床身的纵向直线度, 再用车床床身上床头箱的两个平面找正床身的横向直线度;最后用车床床身上尾座部位的两个导轨平面找正整个床身的水平度。4. 2 确定基准将 A、 B 两板放在靠近导轨尾座处, 在磨削动力头主轴上吸一块百分表, 移动磨削动力头, 用百分表把 A、 B 两板的上平面调整到与龙门刨床横梁平行, 紧固 A 板的可调螺母, 做为基准板, 移开并保管好。4. 3 磨削平面导轨 在磨削动力头上安装砂轮, 调整好砂轮磨削底面与导轨面的倾斜角度, 紧固砂轮后磨削。 第一个导轨面的磨削深度要记录下来,做为磨削其它导轨面深度和每次进刀量
9、的参考数据。两个平面导轨磨削后, 放上等高垫铁和标准平尺, 用吸在磨削动力头上的百分表划圈测量, 修磨平尺度的一端, 直至平尺两端等高。磨削过程中要用标准平尺校对导轨面的平面度。4. 4 磨削 V 型导轨面用标准角度规调整磨削动力头主轴中心线的角度, 使其垂直于标准斜面, 调整砂轮磨削底面与被磨削导轨面的倾斜度。用计算好的进刀量、 磨削深度确定进刀次数。粗磨后,放上 B 板用深度尺测量 B 板两端高度, 一致后精磨。 精磨后将床身调头重新装夹找正, 修磨 V 型轨面的直线度。 还要注意使磨削后的V 型导轨略低于平面导轨, 这是为了下一步精磨轨面间平行度时, 尽量只修平面轨。磨削过程中要注意用标
10、准角度规和标准平尺校对 V 型轨面的角度和平面度。4. 5 校准精磨平面导轨和 V 型导轨都磨完后, 把 A、 B两板均放在车床导轨上, 以 A 板为基准, 用深度千分尺测量 B 板的两端高度, 修磨 B 板上高出 A 板的一端, 直至 A、 B 两板的两端高度相等。4. 6 配磨大拖板继续保持基准板 A 的基准不变。配做一条穿过大拖板丝杠孔的芯轴, 用此芯轴母线和平溜板安装面找正调平大拖板与龙门刨床横梁的平行度。用同样的方法磨削大拖板的 V 型轨面和平轨面。5 效 果这台车床的导轨副磨削只用了 48 小时( 包括粗磨后的人工时效) , 是计划人工刮研工作时间的九分之一。磨削后的导轨面各项尺寸精度、 位置精度都达到或超过了该车床导轨出厂标准。参考文献1 上海市机械工程学会 . 简明实用机械手册 . 机械工业出版社 . 1987.2 刘公权 . 用对应桥板法配磨机床导轨副新技术新工艺 . 1992.251996 年第 4期山东煤炭科技
