導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 機械安全論文>>正文

機床基礎(chǔ)對機床精度的影響

文檔作者：楊忠丹文檔來源：資陽南車傳動有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月01日
下載地址：點擊這里	文件大?。?298.38 KB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?98.38 KB 共4頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：基于PLC的數(shù)控機床安全控制設(shè)計

上一篇：立式車床的數(shù)控化設(shè)計

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

設(shè)計與研究Designand Research
機床基礎(chǔ)對機床精度的影響
楊忠丹
(資陽南車傳動有限公司，四川資陽641303)
摘要：通過機床基礎(chǔ)對機床精度影響原因分析，提出大型機床在安裝中應(yīng)該注意的問題，避免造成重大損
失，確保機床能夠正常運行和投資得到良好的回報。
關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)承重變形量精度
The Effect of Machine TooI Foundation on Its Precision
YANG Zhongdan
(CSR Ziyang Transmission Co．，Ltd．，Ziyang 641303，CHN)
我公司是長期從事各種機車重要部件傳動箱的生
產(chǎn)制造。多年來，因傳動箱孑L系位置誤差和同軸度誤
差等加工精度質(zhì)量問題，造成生產(chǎn)制造出的傳動箱在
試驗過程中出現(xiàn)異音，影響傳動箱的正常交出。為了
提高傳動箱孔系的加工精度，2005年我公司投巨資從
國外引進一臺落地式HCW 一180NC精密數(shù)控鏜床，經(jīng)
過歷時7個月安裝調(diào)試，在前期對機床幾何精度和機
床定位重復(fù)精度檢查均達到出廠標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)議要求
情況下，對機床加工精度進行核查并試加工期間，出現(xiàn)
了不重合誤差的現(xiàn)象，即對傳動箱孔系試加工期問，出
現(xiàn)未鏜完的孔系，再進行鏜孔加工時，偏離原孔中心的
現(xiàn)象，其誤差值在0．1～0．15 mln范圍內(nèi)波動，隨著時
間推移，其誤差值繼續(xù)增大，由于不重合誤差的原因，
造成了不能滿足傳動箱孑L系的加工精度要求。本文對
加工精度不重合現(xiàn)象進行分析并提出防范措施，告誡
其他企業(yè)在安裝大型機床時避免出現(xiàn)同樣錯誤而造成
重大經(jīng)濟損失。
1 落地式HCW 一180NC精密數(shù)控鏜床安裝
過程和不重合誤差的出現(xiàn)
在簽訂購置落地式HCW 一180NC精密數(shù)控鏜床
合同后，在規(guī)定時間內(nèi)，我公司按照生產(chǎn)廠家提供的機
床基礎(chǔ)圖和所需的承重，制作了機床基礎(chǔ)并用80 t鋼
材對機床基礎(chǔ)作了承重試驗；在承重試驗過程中并未
發(fā)現(xiàn)整個機床基礎(chǔ)有裂紋、斷裂、下沉的缺陷。
2005年初開始對引進的落地式HCW 一180NC精
密數(shù)控鏜床進行安裝調(diào)試，安裝前在機床床身和工作
臺床身的縱向和橫向位置附近分別安裝了與基礎(chǔ)連成
一體的檢測基礎(chǔ)變形用的檢測棒并將檢測棒調(diào)平。檢
測棒安裝具體位置和檢測棒結(jié)構(gòu)形式見圖1和圖2。
在安裝機床立柱、工作臺等部件前，將水平儀放置
在不同位置的檢測棒上，
用16 t重的機床配重在
檢測棒附近做承重試驗，
觀看水平儀是否變化并
檢查基礎(chǔ)變形情況，結(jié)果
未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)有變形的現(xiàn)
象。接著對機床進行安
裝調(diào)試并對機床幾何精
度和定位精度、重復(fù)定位
精度逐項進行檢查，檢查
： ： ； In
l l lU
l i i
l
0
結(jié)果均達到出廠標(biāo)準(zhǔn)和
技術(shù)協(xié)議要求。期間時問歷
時5個月，在六七月份對傳動
箱孑L系進行試加工，開始試加
工階段，機床運行和加工均正
常；到7月中旬期間，在進行
傳動箱精加工時，發(fā)現(xiàn)孔系重
復(fù)精加工出現(xiàn)偏移現(xiàn)象，而此
時孔系在所有的機床位置參
數(shù)均沒有改變，用百分表檢查
加工的孔系，其偏移原孔的中
1一檢測棒；2一機床 軸床
身導(dǎo)軌；3一主軸箱；4一工作
臺W由床身導(dǎo)軌。
圖1
[
r 、
6
1一螺栓；2一水平儀；
3一螺母；4一檢測棒；
5一混凝土基礎(chǔ)；6一快
千水泥。
圖2
Z+
l
Z-
心0．1～0．15 mm，其誤差值大于技術(shù)要求所規(guī)定定位
精度和重復(fù)定位精度10倍之多，技術(shù)要求規(guī)定定位精
度：P≤0．010 mm／1 000 mm，0．025 ram／5 000 mm；重
復(fù)定位精度：P ≤O．008 mlTl。出現(xiàn)如此大偏差是不能
滿足傳動箱孔系加工精度要求的。為什么在安裝過程
中，對機床幾何精度、定位精度、重復(fù)定位精度檢查結(jié)
果都達到出廠標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)議要求的情況下，在短短
幾個月時間內(nèi)，會出現(xiàn)這樣的誤差?雙方技術(shù)人員十
lu 等f等
分迷惑。
2 不重合誤差查找過程和分析
針對不重合誤差問題的出現(xiàn)，我們從以下幾個方
面逐步進行了詳細檢查，查找造成不重合誤差原因：
①對編制的傳動箱加工程序逐條進行檢查，特別
是對具有位置要求數(shù)據(jù)的查對，結(jié)果是整個加工程序
編制沒有任何錯誤；
② 檢查數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)是否發(fā)生了變化，沒有
發(fā)現(xiàn)其技術(shù)參數(shù)在運行過程中發(fā)生改變，數(shù)控系統(tǒng)也
未出現(xiàn)任何報警信號，因此判定數(shù)控系統(tǒng)運行正常；
③試加工傳動箱孔系是在夏季，而安裝的初期是
年初，其溫差是否會對機床精度和對加工傳動箱孔系
加工精度造成影響，查閱相關(guān)資料，證實機床安裝對溫
度的要求是機床安裝所在地室內(nèi)溫度范圍在：+10～
35℃均為合格，實際測量機床所安裝的車間溫度在18
～ 32℃ 范圍內(nèi)，滿足機床安裝規(guī)定的溫度條件，排除
了因溫度影響機床精度。
④檢查機床立柱(含主軸箱)X軸方向往復(fù)移動、
工作臺 軸方向往復(fù)移動幾何精度的變化情況，具體
方法如下。
(1)檢查機床在 軸方向往復(fù)移動幾何精度變化
情況(圖3、圖4，其測量數(shù)據(jù)見表1)
將立柱移動到X軸正方向的極限位置，將電子水
平儀(精度：0．001 mm／1 000 film)分別放置在主軸方
滑枕 軸方向、z軸方向上，圖3和圖4。
1一床身；2- 滑臺；3一立枉；4一=￡軸箱；
5一水平儀；6一方滑枕；7-主軸。
圖3
將水平儀調(diào)整為零；記錄此時的溫度和時間，立柱
往 軸負方向移動，每移動l m，記錄一次數(shù)據(jù)，移動
全長5 m，將記錄的數(shù)據(jù)填人表格中，為了避免溫度變
化梯度引起誤差，將檢測時間按照技術(shù)協(xié)議所規(guī)定的，
≮ ≯ ’ U
即在測量過程中以及12 h內(nèi)最大允許的溫度變化梯
度不超過6 CIC情況下進行檢測，其檢測結(jié)果見表1。
5
1一床身；2一滑臺；3一立柱；4一主軸
箱；5一主軸；6一方滑枕；7一水平儀。
圖4
將立柱移動到 軸負方向的極限位置，按照上述
方式進行檢測，其測量值與表1中數(shù)字基本上一致，但
水平儀顯示方向正好相反；查閱機床安裝調(diào)試時，對此
項幾何精度的檢測記錄，通過測量數(shù)據(jù)對照，可以看出
此項機床幾何精度變化較大。
(2)按照同樣方法檢查工作臺在 軸方向往復(fù)移
動幾何精度變化情況(圖5，測量數(shù)據(jù)見表2)
將工作臺移動到 軸正方向的極限位置，將電子
水平儀(精度：0．001 mm／1 000 mm)分別放置在工作
臺 軸方向、 軸方向上，見圖5。移動工作，每移動1
m，記錄一次數(shù)據(jù)，移動全長3 m，將記錄的數(shù)據(jù)填入表
格中，其測量結(jié)果見表2。
x軸方向
3
l一水半儀；2 工作臺；3一工作臺床身護革
圖5
通過對機床和工作臺兩項關(guān)系到加工精度的幾何
精度的測量并與原測量值比較和分析，可以知道機床
和工作臺的幾何精度發(fā)生了很大變化，其變化值是原
測量值的幾十倍，而機床幾何精度變化結(jié)果是直接導(dǎo)
致加工孔系出現(xiàn)不重合誤差問題主要原因。又是什么
原因造成了機床幾何精度在短短的幾個月內(nèi)發(fā)生如此
設(shè)計與研究 gnandRe 。?！篶h
表1
立柱移動距離／rn 1 2 3 4 5 溫度／℃ 時間
膏方向測量值／(mm／1m) 0．O1 O。O3 0．058 0．O5 0．04 32 15：O0
z方向測量值／(ram／1m) O 0 O O O 32 l5：O0
方向測量值／(mm／1 m) 0．005 O．O3 0．052 O．O5 0．045 32 15：25
Z方向測量值／(mm／l m) 0 0 0 O O 32 l5：25
方向測量值／(mm／l n1) 0．008 O．O3 0．O5 O．O5 0．04 32 15：45
z方向測量值／(ram／In1) O 0 0 0 0 32 15：45
原 軸方向測量值／ram 0．OO1 0．002 5 0．003 0．007 0．006 22 9：30
原Z軸方向測量值／mm O O 0 0 0 22 9：30
表2
工作臺移動距離／m l 2 3 溫度／℃ 時間
軸方向測量／(mm／1m) 0．O5 0．07 0．10 32 16：O0
x軸方向測量／(mm／l m) O．O6 0．O9 O．12 32 16：O0
軸方向測量／(mn 1IT1) 0．055 0．065 0．105 32 16：25
軸方向測量／(mm／1111) 0．065 0．085 0．115 32 l6：25
軸方向測量／(mrn／l m) 0．O5 0．075 O．95 32 16：45
— —
軸方向測量／(mrrJ1m) 0 06 0．078 O．12 32 16：45
原 軸方向測量值／mm 0．002 0．002 0．OO3 22 10：20
原x軸方向測量值／mm 0．003 0．005 0．007 22 10：20
大的變化呢?
經(jīng)過認真分析和判斷，初步認為可能是機床的基
礎(chǔ)發(fā)生了變化導(dǎo)致安裝調(diào)試好的機床幾何精度發(fā)生變
化。因此查找重點就是對機床基礎(chǔ)進行檢測并判定其
是否合格。
(3)對機床基礎(chǔ)進行檢測
針對機床 軸方向、工作臺I／軸方向幾何精度變
化，將水平儀放置在機床 軸方向、工作臺 軸方向
的檢測棒上，將水平儀調(diào)整為零，分別將機床立柱和工
作臺從一個極限位置移動到另一個極限位置，查看水
平儀測量值。檢測棒具體位置見圖1，經(jīng)過反復(fù)檢測，
機床x軸方向檢測棒上水平儀數(shù)字顯示為：0．08～
0．10 mrn／m；工作臺 軸方向檢測棒上水平儀數(shù)字顯
示為：0．06～0．08 ram／m；并在其范圍波動，并且當(dāng)對
機床立柱和工作臺起始移動位置相反進行移動時，水
平儀數(shù)字顯示方向相反。
3 原因判斷和結(jié)論
根據(jù)以上檢查結(jié)果，可以判斷不重合誤差產(chǎn)生的
原因是由于機床基礎(chǔ)變形量超過了機床安裝要求基礎(chǔ)
變形量0．02 mm／m幾倍，甚至幾十倍。由于機床基礎(chǔ)
屬于浮動基礎(chǔ)，隨著立柱、主軸箱、配重等重量在床身
· 86 ·
上移動時，機床基礎(chǔ)的傾斜變形嚴(yán)重超過其要求，無法
保證機床幾何精度穩(wěn)定性，造成了傳動箱孔系加工精
度達不到技術(shù)要求。因此結(jié)論是該機床基礎(chǔ)給予報
廢。
4 浮動基礎(chǔ)產(chǎn)生原因與機床基礎(chǔ)制作應(yīng)遵循
原則
經(jīng)過查閱原機床基礎(chǔ)資料和相關(guān)技術(shù)人員分析產(chǎn)
生浮動機床基礎(chǔ)主要原因有：
(1)機床基礎(chǔ)設(shè)計者對機床結(jié)構(gòu)和運行方式不了
解，只考慮機床基礎(chǔ)承重，對帶有移動重負荷時，機床
基礎(chǔ)的傾斜變形要求重視不夠；
(2)對機床基礎(chǔ)原地質(zhì)情況不了解，機床安裝所
在地原來是一個養(yǎng)魚塘，通過回填新建的廠房，因此地
質(zhì)狀況十分復(fù)雜；
(3)機床基礎(chǔ)盡管進行整體澆鑄，所用的鋼筋和
混泥土符合標(biāo)準(zhǔn)，但是整個機床基礎(chǔ)仍然處于松軟土
質(zhì)上，沒有對基礎(chǔ)采用打樁澆鑄支撐機床基礎(chǔ)，增加機
床基礎(chǔ)剛性和強度；
(4)機床安裝前，對機床基礎(chǔ)檢測沒有按照相關(guān)
標(biāo)準(zhǔn)進行詳細檢測，特別是對機床基礎(chǔ)的傾斜變形量
重要參數(shù)檢測不夠；
：； uIu f等
(5)機床基礎(chǔ)在澆鑄完成后，承重試驗的周期太
短，如果是浮動基礎(chǔ)，一般需要在承重幾個月后才出現(xiàn)
傾斜、變形等現(xiàn)象；未能在機床安裝前及時判定出該機
床基礎(chǔ)是浮動基礎(chǔ)。
由于原機床基礎(chǔ)不能達到機床安裝調(diào)試的技術(shù)要
求，因此只有重新制作新的機床基礎(chǔ)并對機床進行拆
卸、搬遷、再安裝調(diào)試，給公司造成了200萬元左右的
經(jīng)濟損失，教訓(xùn)是十分深刻，損失是慘重的。
查閱相關(guān)資料，機床基礎(chǔ)的制作應(yīng)根據(jù)：當(dāng)帶有移
動負荷時機床的基礎(chǔ)制作應(yīng)將機床部分的基礎(chǔ)和附屬
部件的基礎(chǔ)連成一個整體；由于機床基礎(chǔ)變形直接影
響機床的幾何精度和加工精度，因此作為機床安裝的
基礎(chǔ)必須經(jīng)過正規(guī)設(shè)計和澆鑄，并且在機床安裝前后
都要進行仔細檢查。同時應(yīng)遵循以下原則：
(1)土質(zhì)的檢驗、基礎(chǔ)的設(shè)計和施工必須由具有
重型機床基礎(chǔ)設(shè)計和施工資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)完成；
(2)基礎(chǔ)的施工尺寸必須根據(jù)機床安裝位置的土
質(zhì)檢驗情況來確定，必須按照機床生產(chǎn)廠家對機床基
礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮；
(3)機床基礎(chǔ)的設(shè)計應(yīng)了解機床基本運行方式，
若帶有移動重負荷時機床的基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)充分考慮基礎(chǔ)
承重，特別是機床基礎(chǔ)的傾斜變形要求；
(4)機床基礎(chǔ)的尺寸必須根據(jù)機床移動所引起的
實際變形角度來計算，立柱、旋轉(zhuǎn)工作臺、主軸箱、工件
等重量較大部件移動時，其實際變形角度不能超過以
下值：
= 0．02 mm／m = 0．000 2 rad
(5)機床基礎(chǔ)承重部分支撐梁、支撐柱必須用鋼
Designand Research設(shè)計與研究
筋混泥土澆鑄而成，基礎(chǔ)周邊、底部采用混泥土澆鑄即
可；
(6)機床基礎(chǔ)完成后必須進行檢驗，核實是否符
合機床基礎(chǔ)圖和相關(guān)的設(shè)計參數(shù)，對大型、精密機床必
須對機床基礎(chǔ)作靜載荷、移動動載荷試驗，檢驗機床基
礎(chǔ)的承重、抗變形能力；
大型、精密機床基礎(chǔ)應(yīng)按照上述原則、國家相關(guān)的
標(biāo)準(zhǔn)以及生產(chǎn)廠家提供的基礎(chǔ)圖和技術(shù)要求制作，是
能夠防止因機床基礎(chǔ)因素影響機床的幾何精度和加工
精度，避免重大投資造成損失并得到良好的回報。
5 結(jié)語
通過本文對大型精密機床的基礎(chǔ)對機床幾何精度
和加工精度產(chǎn)生的問題和原因分析，告誡其他企業(yè)在
投資大型精密機床中，不僅要注重機床本身的所能達
到的加工精度和機床的先進性，同時也要高度重視安
裝機床的基礎(chǔ)的可靠性和穩(wěn)定性；避免產(chǎn)生同樣的問
題，使重大投資得到預(yù)期的回報。
參考文 獻
[1]《機床設(shè)計手冊》編寫組編．機床設(shè)計手冊Ⅱ(_I 、下冊)．北京：機械
1‘業(yè)出版社，1978．
[2]《機修手冊》第3版編委會．金屬切削機床修理第3卷(上、下冊)．
北京：機械]一業(yè)出版社，1993．
作者：楊忠丹，男，1962年生，工程師，主要從事設(shè)
備技術(shù)工作，發(fā)表論文l篇。
(編輯孫德茂)
(收稿日期：2009—12—18)
文章編號：10727
如果您想發(fā)表對本文的看法．請將文章編號填入讀者意見調(diào)查表中的相應(yīng)位置
· 書訊·
多工位連續(xù)沖壓技術(shù)及應(yīng)用張正修主編，2010年1月出版 郵購價：68．40元
本書以多工化連續(xù)沖壓工藝及多工位連續(xù)模結(jié)構(gòu)設(shè)計為主線，以豐富的設(shè)計實例，由淺入深、系統(tǒng)而全面地論述了多工位連續(xù)
沖壓技術(shù)及其應(yīng)用。傘書內(nèi)容包括多工位連續(xù)模的基本結(jié)構(gòu)類型、多工位連續(xù)模的構(gòu)成及其設(shè)計要素、多工位連續(xù)沖壓的排樣技
術(shù)、多工位連續(xù)模的送料與進給方式、多T佗連續(xù)模的送料定位系統(tǒng)、多工位連續(xù)模導(dǎo)向裝置的設(shè)計、多工位連續(xù)模零部件的結(jié)構(gòu)
設(shè)計、常用多工位連續(xù)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、多工位連續(xù)拉深模的結(jié)構(gòu)設(shè)討‘、模傳動多工位連續(xù)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、多工位連續(xù)模的制造及修
理等。本書圖文并茂，循序漸進，實用性強。
本書可供從事沖壓工藝及沖模設(shè)計與制造的工程技術(shù)人員使用，也可供大專院校相關(guān)專業(yè)師生及有關(guān)科研人員參考。
AutoCAD2010中文版機械繪圖實例教程陳志民主編，2009年9月出版 郵購價：45．6O元
本書從CAD制 技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用出發(fā)，全方化介紹AutoCAD相關(guān)知識和各類機械圖的繪制方法、流程與技巧。全書共分為3
部分，第1部分為AutoCAD基礎(chǔ)篇，介紹了AutoCAD繪圖的基本知識，包括 ~utoCAD2010繪圖基礎(chǔ)、二維圖形繪制與編輯、文字和
表格的添加、尺寸標(biāo)注、圖塊和設(shè)計中心等；第2部分為二維機械繪圖篇，介紹r使用AutoCAD繪制各類二維機械設(shè)計圖的方法，包
括零件的表達方法、圖幅的制作、軸測圖的繪制、二維零件圖和二 維裝配圖；第3部分為一維機械繪圖篇，介紹了AutoCAD三維繪圖
知識、三維零件和裝配圖畫法，以及三維實體生成二維視圖的方法。
本書內(nèi)容嚴(yán)謹，講解透徹，緊密聯(lián)系機械工程實例，具有較強的專業(yè)性和實用性。另外，本書每章都配有典型實例和習(xí)題，可操
作性強。特別適合讀者自學(xué)和大、中專院校作為教材和參考書。同時也適合從事機械設(shè)計的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考之用。
本書附贈DVD學(xué)習(xí)光盤，配備了多媒體教學(xué)視頻，可以在家享受專家課堂式的講解，成倍提高學(xué)習(xí)興趣和效率。
來款請寄：北京市朝陽區(qū)望京路4號，機床雜志社收，郵編：100102。

網(wǎng)友評論 more

機械安全論文最新內(nèi)容

03-05