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机床导轨直线测量工具及测量方法

摘要:在导轨的直线度检验中,目前应用较广的检测方法有研点法、垫塞法、平尺拉表法、拉钢丝法、水平仪法、自准直仪法和激光干涉仪法,现在对这几种检测方法的优缺及应用进行简单探讨。

导轨保证运动部件在外力的作用下(运动部件本身的重量、工件重量、切削力及牵引力等)能准确地沿着一定方向的运动。因此,导轨是保证工作台运动精度的关键。

在导轨的各项质量指标中,导向精度是其首要指标。导向精度是指运动导轨沿支承导轨运动时直线运动导轨的直线性及圆周运动导轨的真圆性,以及导轨同其它运动件之间相互位置的准确性,影响导向精度的主要因素有:导轨的几何精度,导轨的接触精度及导轨的结构形式,导轨和基础件结构刚度和热变形等等。在这些因素中,导轨的直线度精度又起到举足轻重的作用。导轨直线度对机床加工精度的影响非常大,因此,在机床出厂、修理后都要进行精度测量,以期达到要求的精度。

导轨的直线度检验中,目前应用较广的检测方法有研点法、垫塞法、平尺拉表法、拉钢丝法、水平仪法、自准直仪法和激光干涉仪法,现在对这几种检测方法的优缺及应用进行简单探讨。

水平仪法属节距测量法。测量时先根据导轨长度与桥板长度将导轨等分成若干等份,用粉笔标记分段。然后将水平仪沿导轨纵向放置,调整水平仪使水平仪主水准泡居中,如果导轨倾斜较大,可在水平仪和桥板之间垫纸条,使气泡居中。但是在操作时要注意垫纸要压实,而且在整个测量的过程中不能移动垫纸。调平之后,让水平仪从导轨一端开始,一步一跨,首尾相接,注意每次测量移过的间距应该与所用桥板的长度相等。记下各段读数,然后进行数据处理,绘出直线度曲线图,再用两端连线法或最小区域法即可计算出误差数值。

为了保证水平仪在导轨全长上始终是沿着同一根直线运动,我们可以将水平仪和桥板一起放置在溜板箱上,然后用溜板箱带动水平仪和桥板沿导轨运动。水平仪法严格来说就是在垂直平面内将导轨的实际形状用最接近的折线代替,并将这些折线分段与理想导轨进行比较,从而确定导轨折线形状与理想导轨形状的偏差。在国家卧式车床精度检验标准GB/T4020中,对机床导轨在垂直平面内直线度误差的检测,推荐采用精密水平仪的比较测量法。这种测量方法相对简单,成本低廉,而且如果使用精密水平仪测量精度也较高,但如果分段太多就会使累积误差增大,影响最终精度,并且使用水平仪检测导轨在水平面内的直线度误差比较困难,因此只适用于一般精度的长、短导轨在垂直平面内的直线度。

标签:机床导轨

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