多段对接床身加工工艺设计

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1、多段对接床身加工工艺设计　　【摘要】在机床床身导轨磨削加工中，床身导轨的精度，即床身导轨的直线度和横向扭曲是床身加工的关键，此项精度直接决定机床整体的精度，因此，床身加工中如何确保该项精度是加工中的工艺中难点。【关键词】多段床身；精度；曲线设计；找正；装卡一、引言床身是机床的基础。机床其他主体零、部件，有的固定在床身；有的工作时在床身导轨上运动。床身的精度，尤其是导轨面的形、位精度，影响这些零、部件工作时的相对位置和相对运动的准确度。一些大型、重型龙门刨床、铣床、镗铣床、落地式镗铣床、镗床、导轨磨床，卧式车床等机床的床身，由于毛坯制造、运输等

2、原因，不得不采取多段连接结构。在这类床身中，有的连接成整体后的长度超过生产厂家精加工用机床的行程长度，对其怎样加工并保证其导轨a、b、c三项精度，是大、中型机床磨削加工中技术难点。下面以我公司C61160LS/32T重车床身为例，介绍多段床身磨削加工的工艺设计，图1所示为我公司32T机床床身简图1及精度要求（国家标准规定）。6（a）床身导轨在垂直面内的直线度在1000mm测量长度上为0.02mm，12000mm长度内为0.08mm，超过12000mm长度0.12mm。（b）床身导轨在水平面内的直线度在1000mm测量长度上为0.02mm，12

3、000mm长度内为0.04mm，超过12000mm长度0.048mm。（c）床身导轨的平行度：0.02/10000。二、多段结合床身导轨面精加工工艺过程精加工床身导轨面：先连接床身第一、二段（或更多段。或一段，按加工机床行程长度决定），精加工至尺寸：然后卸下第一段，移位重装第二段，并按下节所述图解法求其水平面内和垂直面内的找正数值，找正后固紧，接上第三段，并使各加工面留量均匀，精加工第三段至尺寸。依此类推，加工其余各段，n段结合床身的加工装置顺序，如图2所示：自第一步开始，“前加工段”对“后加工段”的加工有两个作用：（1）工艺基准：“后加工段

4、”各导轨面的加工以“前精加工段”相应导轨面为工艺基准进行对刀和测量，以保证两者相关位置和横断面几何精度在图纸要求的范围内。（2）定位：“前加工段”在水平面内和垂直面内按图解法找正数值，找正紧固后，以其端面连接“后加工段”，即确定了“后加工段”与之连接的相对位置关系。或者说：确定了“后加工段”在机床运行中的位置。6在精加工床身各段导轨面装置中，工件要垫实，两端连接时，要用顶、推的方法使其端面在自由状态下接触良好后，才得用螺栓紧固，不准用螺栓将两段床身强行拉拢，不准强压工件。三、求“前加工段”移位重装找正数值用的“图解法”及作图步骤如前所述，保证

5、机床导轨面a、b、c三项精度是床身加工工艺的重点。其中c项时床身导轨的平行度。由于多段结合床身各段导轨面的精加工是在同一台机床上逐段进行的，只要加工装卡正确，无强压变形，导轨相关位置精度一致，各段床身导轨面的平行度误差，必然是加工机床行程中对应其装卡位置部分的运行平行度误差值，在工件床身全长上，只是这些误差值的重复出现，故工件床身全长上导轨面的平行度误差，应能实现在加工机床运行平行度误差值附近。a、b两项精度则不然，它不仅取决于加工机床的运动直线度，还取决于各段床身连接间的相对位置关系，即在逐段加工中，如何在水平面内和垂直面内找正“前加工段”

6、，定位、加工相邻后段”。6a、b两项精度的解决方法完全相同，为简化说明，下面只讲直线度，不再指明是水平面内还是垂直面内的。设图3所示，弧ABC曲线为加工机床运行直线度误差曲线，又设工件加工装卡变形忽略不计，即弧ABC曲线又是AB段BC段连接加工后导轨面的直线度误差曲线。卸下AB段，将BC段位重装到AB原段安装位置，按圆度值找正，连接CD段加工，如不计加工装卡误差，CD段的直线度误差曲线应与弧BC曲线重合，弧ABCD曲线即是三段床身连接成一体后长度上的直线度误差曲线。当床身段数n达到一定数量时，全长直线度误差曲线就会成一条圆弧线，可见在这种条件

7、下，按圆度值找正“前加工段”显然是不对的。在给定平面内直线度公差带的定义，是距离为公差值的两平行直线公差带的定义，是距离为公差值的两平行直线之间的区域。按此定义，设图4、图5分别为两多段结合床身导轨的直线度误差图像，两者的全长误差值6均等于公差值t，符合图纸技术要求。但是误差分布的规律不同，前者加工机床运行直线度误差应在σ′范围内，σ′　　（5）作AB弦。将BD平移到AD?，将弧BD曲线划到AD?弦上，即弧AD?曲线（图未划出，方法是弧BD各点对BD弦的坐标尺寸等于弧AD?相应各点对AD?弦的坐标尺寸），在此条件下，已在T-T平行包容线之外。

8、因此，将AD?弦转动至AD?，将弧BD曲线划到AD”弦上，并使弧AD”曲线上的各点均在平行包容线内和保证弧D”A?B?C?曲线任一单位长度上的直线度允差。（6）将A