摘 要:介绍一种新型的机床装配或维修精度调整方法。在机床装配或维修过程中,在两个不产生相对运动的接合面之
间注入胶黏荆,可以一次完成机床精度调整,既减轻了工作量,又能使机床精度得到进一步提高。
大多数机床都是由床身、立柱、滑座、工作台、主轴箱等大件组合构成。在组合的方式上,有的大件与大件是通过导轨相连,再由丝杆带动来实现一定的运动方式,还有的是通过螺栓连接固定不动。具体情况根据不同的机床型号各不相同。
下面以卧式加工中心为例,介绍胶接工艺的方法及注意事项。
1 胶接工艺的方法及注意事项
卧式加工中心的机床结构如图1所示,床身上分布:向导轨和z向滚珠丝杆实现回转工作台的前后运动,立柱上分布髫向导轨和名向滚珠丝杆实现滑座的水平方向的运动,主轴箱通过Y向导轨与滑座相连实现上下运动。
图1卧式加工中心的结构简图
此类机床的一般装配过程是,首先进行床身和工作台的装配,得到床身部件,然后是立柱和主轴箱滑板及主轴箱的部件装配,得到立柱部件,这两大部件的装配过程中精度的调整不作详述,最后将组装好的床身部件和立柱部件进行总装,如图2所示,在总装过程中主要保证的精度是:轴轴线对主轴中心的平行度。通常的装配方法是i将前面装配好的床身部件和立柱部件进行吊装,在装配中进行精度测量,对测量结果进行计算,然后再分开两部件,对立柱和床身的结合面由装配工使用一定的工装通过手工铲刮的方法来调整精度,在这个过程中需要进行多次的反复测量才能达到所要求精度。对于一些较小型的机床,由于接触面积小、机件质量轻,这种方法还算可行;对于较大的机床,一方面接触面积大,需要铲刮的工作量非常大,另一方面机件质量大,给多次反复测量和吊装带来很大的麻烦。为了解决以上难题,在进行床身部件与立柱部件的装配时,在其接合面之间采用注入胶黏剂的胶接工艺可以很容易解决这一问题。
图2 卧式加工中心总装图
工艺方法如下:先将床身部件和立柱部件进行吊装。保持两接合面间隙在0.5一l mm之间,并调整好精度,然后在两接合面间隙注入合适的胶黏剂让其自然固化,从而使其保持较好的精度。具体工艺步骤如下(参见图2):
(1)前期准备
①在立柱上加工如图2所示的注胶孔4、透气孔8和调节精度用螺纹孔(为提高精度通常采用细牙螺纹)。
②在床身上安装精度调节支架7,用于调整主轴中心与工作台台面平行度(左右各两件)。
③选择合适的胶黏剂(TS99高性能衬板填充胶),作为调整精度用胶黏剂必须具备以下几种特性:低黏度,流动性好,便于灌注,确保100%充满间隙;固化过程体积收缩较小,确保床身与立柱的黏接面充实;固化后的黏接剂固体具有足够的强度和韧性,提高设备承载能力,增加设备刚性以确保机床在工作过程中具有很好的精度保持性;固化时间短,缩短设备安装周期,提高生产效率。
④密封垫的选材及制作。用作密封垫的材料要有很好的弹性和致密性,确保既有密封性又不影响精度调整。可用厚度2 mill的重磅海绵,按接合面的外表形状,制作密封垫,密封带的宽度为10咖左右,经压迫的实际厚度约为0.5—1 turn,包括螺栓孔的周边位置,确保螺栓在注胶后能自由转动。
(2)注胶及精度调整
①对床身与立柱的接合面进行清洁处理,使被黏接面适于胶接。在连接螺钉2和调整螺钉4上涂抹脱模剂,防止注胶时发生渗漏而影响螺栓的旋合。
②在床身与立柱的接合面上铺上密封垫5,为防止移动可用胶水黏接,注意找正位置,将前面装配好的床身部件与立柱部件进行吊装,紧固螺钉2初步旋入不拧紧。
③通过4只调整螺钉3和4只调整螺钉8调节主轴中心相对于:轴轴线的平行度,当达到精度要求时,通过注胶孔向接合面的空隙内注入黏接剂,待透气孔中有黏接剂流出说明整个接合面上已全部填满,然后将注胶孔和透气孔均用堵头堵住。
④待黏接剂固化后将4只连接螺钉2锁紧,复测机床精度达到技术要求,装配工艺结束。精密卧式加工中心MCH63机床采用了以上利用胶接工艺调整精度的方法,机床主轴中心与:轴的平行度达到了很高的精度水平。该机床获得机械工业联合会科技进步三等奖,事实证明该工艺是可行的。
2 结束语
现对以上胶接工艺总结如下:
(1)胶接工艺调整理精度的适用对象为机械连接中两个影响机器精度的固定连接的零件的接合面之间。
(2)采用胶接工艺可提高机床的精度等级。
(3)对大型机床采用胶接工艺可以减轻工人的劳动强度,同时提高工作效率。
(4)胶接工艺同样适用于机械产品的维修。