涟钢HERKULES磨床导轨精度检测调整

【摘 要】本文介绍了WS450/600X6000 CNC型数控轧辊磨床导轨精度偏差产生原因及检测调整方法。

【关键词】导轨；精度；直线度；检测；调整

0 引言

华菱涟钢一炼轧厂磨辊间共有进口磨床四台：其中一台POMINI万能轧辊磨床，型号为HD400/425X24；三台HERKULES工作辊磨床，型号均为WS450/600X6000CNC。该四台磨床均2003年安装调试完毕，2004年开始服役，其中POMINI磨床因状态较差于2012年11月完成大修。

2013年9月铸轧准备车间对3#工作辊磨床导轨检测时发现导轨精度偏差较大，于10月组织对导轨精度进行了调整，结果令人满意。

1 导轨精度

1.1 导轨精度主要指垂直平面内的直线度误差，水平面内的直线度误差和垂直平面内的平行度误差三项内容。这三项误差都直接影响着工件的几何精度。其中，导轨在垂直平面内的直线度误差是磨床各项精度的基础，其误差值的大小决定整个砂轮架在磨削过程中的起伏状态及与导轨面的接触情况。

1.2 导轨精度误差产生原因

1.2.1 经过长期使用的导轨，由于磨损不均匀，必然会导致几何形状的细微变化。

1.2.2 如果导轨间隙不合适，缺乏必要的约束或约束过死，同样会影响导轨的导向精度。

1.2.3 受导轨自身刚度的影响。对于经过较长年限和多次大修的磨床，应当主要考虑此因素。

1.3 导轨精度测量的基本原则

1.3.1 直线度误差的基准可以任意选择，而最终结果采用最小化原则。也就是说，实际对导轨进行测量时，必须用两条彼此平行的理想直线包住导轨的轮廓，并使此平行线之间的距离为最小。这两条平行线称为包容线，包容线之间的距离，就是导轨的直线度误差。

1.3.2 采取等节距有限测量点原则。例如，某导轨长10m，宽度为500mm（专用测量桥架宽度也为500mm），那么可以将导轨等分为20段共20个测量点。

1.3.3 只要选定了基准计量方向始终不变，每个测量点的读数为误差累加值而非实际值。

2 导轨检测

2.1 水平仪：采用框式水平仪，分度值大小为0.02/1000（单位：mm）。

2.2 检测原理（图1）

图1

据图1：tanα=H/Lab；H=Lab tanα

式中：Lab为两相邻测量点距离；H为倾斜面高度差；α为倾斜角。

一般认为导轨表面倾斜角度α极小，存在如下关系：

tanα≈βy

式中：β为水平仪每格分度值大小；y为水平仪水泡偏移格数。

则有：H≈Labβy

2.3 检测举例

2.3.1 3米长的导轨，将水平仪放在500mm的专用桥架上测量，测量结果为（表1）：

表1

2.3.2 根据各测量点读数作误差曲线图（图2）：

图2

据上图可知两包容线的距离为3.6格，则根据公式：

导轨直线度误差Δh=0.02mm/1000mm×500mm×3.6格=0.036mm

3 检测调整实践

3.1 一炼轧厂磨辊间3#磨床10月28日调整前数据（表2）：

表2

图3

3.2 10月31日调整后数据（表3、图4）。

4 调整方法（图5）

表3

图4

图5

4.1 侧面调整

4.1.1 松开需调整测量点对面（导轨对称位置）侧面调节螺栓锁紧螺母；

4.1.2 松开需调整测量点处锁紧螺母；

4.1.3 用侧面调节螺栓调整压板移动，以保证导轨面间具有合理的间隙，直到导向精度符合要求后逐渐拧紧锁紧螺母；

4.1.4 调节导轨侧面时不需松地脚螺栓。

4.2 垂直方向调整

4.2.1 松开地脚螺栓螺母和锁紧螺母；

4.2.2 用调节螺栓调节斜板的位置；

4.2.3 调整中可以先使地脚螺栓略拧紧，带一点劲，然后用调节螺栓一边顶压板，一边使斜板运动，一边逐渐拧紧地脚螺栓。

4.3 调整注意事项

4.3.1 所有调整点必须受力均匀，必须等到导轨运动正常后方能紧固；

4.3.2 任何一次调整都需经过如下过程（表4）：

表4

5 总结

精密磨床的导轨精度调整是一个十分繁复的过程，影响因素非常之多，调整时间要花上数日，以上仅介绍了一些常用方法，更多需要现场的实践总结，本文错漏之处，请批评指正。

【参考文献】

[1]张泰昌，等.直线度与平面度误差值的评定[M].北京：计量出版社，1981，4.

[2]刘庶民.实用机械维修技术[M].北京：机械工业出版社，1996，10.