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机床总装要求之一:几何精度

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发表于 2014-6-9 16:26:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
众所周知,机床导轨是机床精度、机床刚性及机床耐久的重要指标之一。这里不谈导轨副的接触精度对机床刚性的重要性,就几何精度说点谬论吧。* N! a  }: p7 ]6 Y
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任何一个轴向运动,包含七项精度:线性位移、垂直面的直线度、水平面的直线度、滚动角、俯仰角、偏摆角和对其他轴的垂直度。总装工作最大的工作量就是对这些误差进行修正,手段就是对导轨进行反复测量、铲刮、研磨或其他机加工等手段。测量手段由低到高,常选择水平仪、微测表与平尺及角尺的组合、光学自准直仪、激光干涉仪。一个合格的装配工,要能熟练掌握上述工具中的至少两种。然后,对检测出的误差进行修正,这不是个搭积木的活。
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2 g1 }5 C) v  m& x# M, F5 u3 N对数控机床而言,在组装后,数控技术人员还起码要对线形位移进行补正。这里就必须用到高精度位移量规或激光干涉仪。过去的10年,按美国机械工程师学会ASME B5.54标准的体积定位误差的各种测量手段也纷纷推出,这些也是要总装数控技术人员掌握的。
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点评

看在老鹰加这么多分的面子上楼主也应再来点“干货”啊  发表于 2014-6-9 20:30

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参与人数 4威望 +53 收起 理由
yinzengguang + 1 思想深刻,见多识广!
长江漂流 + 1 思想深刻,见多识广!
orc_roll + 1 思想深刻,见多识广!
老鹰 + 50

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 楼主| 发表于 2014-6-10 14:24:59 | 显示全部楼层
来一点点干的,谈谈俯仰角(pitch):
7 s" ?, u" g' o# q' v也有人用汽车的颠簸来形容它,也很形象化。会开车的想象一下,你开在一条起伏不平的道路上,尽管这条路两头测量是一条直线的。毋容置疑,按此运行轨迹加工的工件平面也就复制了导轨的运动误差。这很容易理解,但你要说它对机床的定位精度也造成了严重误差,有些人就觉得不可思议了。不介绍阿贝误差了,有兴趣者可以百度一下。假设某机床有条无比精确的丝杠或光栅数显,我们移动工作台到A位置,此时导轨是微凸的,我们加工了一个孔,然后移动工作台到B位置加工第二个孔,丝杠运动或数显光栅的读数都告诉我们,走了A——B的距离,但B位置的导轨刚巧是凹的,按阿贝误差的原理,误差就出来了。而且导轨面距工作台面的距离越大(或被加工零件的距离),误差就越大。再比如丝杠固定,驱动装在工作台上的螺母,丝杠本身跳动、轴向窜动都合格;此时工作台带着螺母上下颠簸,丝杠刻度圈的读数(或伺服电机的编码器读数),你还能信吗?- q  ~" G; A; u0 g) C
这个误差可以是母导轨(或叫静导轨、较长的那条导轨)造成的,也可以是与之相配的的动(副)导轨装配时的误差造成的。比如母导轨是条精确的直线,但动导轨是中凸的,此时作为驱动的丝杠/螺母只要距导轨面有点距离差或中心差,往前工作台不是一侧抬头,往后另一侧抬头?装配中往往靠铲刮来修正这些误差。* Q" q7 X1 F# @1 j0 L% \
还要说明一点,这项误差不是靠线性导轨增加预紧力就可以克服的。合格的装配人员恰恰会根据线性导轨本身的这项误差,在安装时,用铲刮或研磨等手段,利用安装面的修正来修正线性导轨的误差。
# V% [; I) N; }! a有点多了,胡乱看看吧,别拍砖!; A% t" c+ I0 w0 ?) N* `# \# N- f& F

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哥们,你这架势是干0.1um这个数量级的?  发表于 2015-5-13 21:54

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
小马过河 + 1 问题描述清楚,显得很专业!

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 楼主| 发表于 2014-6-9 16:57:29 | 显示全部楼层
这三项就够总装人员忙一阵子了。看懂就理解总装的难处了。
  ^) d+ i+ T) M& u

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这个东西是靠零件的精度来保证的吧 个别需要修配的吧  发表于 2014-10-6 13:54
宏观和微观就像现实和理论一样.  发表于 2014-6-11 11:21

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
好方案 + 1

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发表于 2014-6-9 20:24:52 | 显示全部楼层
技术贴,顶一下!!!
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发表于 2014-6-9 20:29:38 | 显示全部楼层
这三个状态对应的角度为俯仰角,滚动角度,偏转角,机器人学里有的啊
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发表于 2014-6-9 20:32:19 | 显示全部楼层
对机床导轨来说,就是水平面内,垂直面内的直线度,水平面内扭曲,前者关注的人多,关注扭曲的人可能少点。

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扭曲最难克服  发表于 2014-6-10 00:15
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发表于 2014-6-9 21:23:11 | 显示全部楼层
顶一下!
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发表于 2014-6-9 22:28:13 | 显示全部楼层
学习了
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发表于 2014-6-9 23:53:08 | 显示全部楼层
逛逛论坛 发表于 2014-6-9 16:57 " v* g5 d: ?- @( r
这三项就够总装人员忙一阵子了。看懂就理解总装的难处了。

4 x* v3 ^: x* q9 s; F若是直线导轨,可以加大预压,钢球与滚道面形成负间隙,来解决这个问题,亦可增大导轨整体刚性。' o9 v9 ^$ U5 Y/ O. b1 Z0 k1 M

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是的,我们也这么做的  发表于 2015-3-19 23:19
我只说的是直线滑块相对于直线导轨的这个问题,而你说的是滑动导轨概念是不一样的,至于维修大侠说的,硬性会对寿命产生影响这个是有一定的因素的,如何掌控得看实际情况。  发表于 2014-6-10 23:29
SKF还真是这么写的。装13过了吧,去看国家标准GB/T17421就行。就您说这几个精度,您手工铲刮能出来多少啊?  发表于 2014-6-10 21:58
硬性的,会伤害直线导轨的寿命  发表于 2014-6-10 20:31
滑块与导轨的相对横向,径向,前后,可通过调整预压的方式解决  发表于 2014-6-10 08:50
这是SKF培训你的?一根预紧的直线导轨就克服了上述3项精度?  发表于 2014-6-10 02:30
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 楼主| 发表于 2014-6-10 01:52:36 | 显示全部楼层
小马过河  看在老鹰加这么多分的面子上楼主也应再来点“干货”啊  发表于 昨天 20:30 : G  c' N9 n9 `

3 Z4 [& l! R2 b' b9 ]小马大虾,“干货”要写死人的,此帖只是对那些看不起组装机床的人士一点提示:真不是那么容易的。

点评

螺旋线大侠这话说的经典。哈哈哈  发表于 2014-6-10 22:22
干货真能准确的描述那得什么水平。  发表于 2014-6-10 11:25
组装机床的人和写作业指导书的人,不是一样的。  发表于 2014-6-10 10:28
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发表于 2014-6-10 08:28:27 | 显示全部楼层
好的知识值得学习一下!
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