上銀導(dǎo)軌hgw30cc配軌道長(zhǎng)1.7m,工作行程可達(dá)1.5m。導(dǎo)軌工作臺(tái)是裝有兩條滾動(dòng)直線導(dǎo)軌,每條導(dǎo)軌上有兩個(gè)滑塊,以保證移動(dòng)的穩(wěn)定性。
校直的兩個(gè)目標(biāo):
一.基準(zhǔn)導(dǎo)軌達(dá)的直線度誤差達(dá)在到規(guī)定范圍內(nèi);
二.兩條導(dǎo)軌之間的平行度誤差達(dá)到規(guī)定值。
(一) 校直的方案:
基準(zhǔn)導(dǎo)軌的理論基準(zhǔn)直線是空間的直線,因此在兩個(gè)相互垂直的平面(水平面和鉛垂面)分別校直。校直過(guò)程中,直線度誤差的測(cè)量也是在這兩個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行的。坐標(biāo)系的設(shè)定和測(cè)量系統(tǒng)相同。由于上銀導(dǎo)軌是剛性件,撓度較小,校直幅度不能過(guò)大,所以,校直的過(guò)程中,直線度誤差的計(jì)算采用最小二乘法。在校直的過(guò)程中,是以最小二乘中線作為基準(zhǔn)直線。在校兩條導(dǎo)軌平行程度時(shí),也是采用最小二乘中線為基準(zhǔn)。
導(dǎo)軌和導(dǎo)軌基座的接觸是面接觸,導(dǎo)軌靠基座上的相互垂直的平面進(jìn)行定位。校直中,基座接觸面增加材料(墊薄片材料)遠(yuǎn)比去除材料(磨削或刮研)容易,所以,本校直實(shí)例采用增加材料(墊薄片材料),但只能達(dá)到數(shù)絲的精度(墊薄片材料厚度限制),要達(dá)到高的精度則需要用去除材料的方法。校直過(guò)程中的基準(zhǔn)直線實(shí)際是平行基準(zhǔn)導(dǎo)軌最小二乘中線并且通過(guò)極限點(diǎn)的直線。由于以基準(zhǔn)導(dǎo)軌最小二乘中線為基準(zhǔn)線,為調(diào)整方便,選取平行基準(zhǔn)線并且通過(guò)極限點(diǎn)的直線作為調(diào)整的基準(zhǔn),然后計(jì)算出各測(cè)點(diǎn)相對(duì)該調(diào)整基準(zhǔn)直線的偏移量,按其偏移量進(jìn)行調(diào)整。本校直例中,鉛垂面的極限點(diǎn)就是值;水平面的極限點(diǎn)就是上側(cè)導(dǎo)軌的值或下側(cè)導(dǎo)軌的最小值(去除材料(磨削或刮研)定義極限點(diǎn)是值和最小值互換)。既是以平行最小二乘中線且通過(guò)該極限點(diǎn)的直線為基準(zhǔn)時(shí),調(diào)整導(dǎo)軌只需墊薄片材料。具體如下:
1. 確定基準(zhǔn)導(dǎo)軌(由工藝師或生產(chǎn)廠家決定)并進(jìn)行校直,使其直線度誤差的值在規(guī)定的范圍內(nèi);
2.采用上述的方法校直第二條導(dǎo)軌。以校直好的基準(zhǔn)導(dǎo)軌作為基準(zhǔn)直線,使第二條導(dǎo)軌的最小二乘中線和基準(zhǔn)導(dǎo)軌的最小二乘中線達(dá)到規(guī)定的平行度誤差。
(二)校直步驟:
1.基準(zhǔn)導(dǎo)軌的校直
(1).利用空間直線度測(cè)量?jī)x測(cè)量出上銀導(dǎo)軌水平和鉛垂方向的直線度誤差,并且計(jì)算出各測(cè)點(diǎn)相對(duì)最小二乘中線的偏移量。
(2).根據(jù)計(jì)算結(jié)果的,確定直線基準(zhǔn)。然后根據(jù)相應(yīng)點(diǎn)的偏移量,為各處增加材料,調(diào)整好導(dǎo)軌,使其在兩個(gè)平面的直線度誤差達(dá)到要求。
2.第二條導(dǎo)軌的平行度校直
(1).首先,測(cè)量出該上銀導(dǎo)軌的直線度誤差和各測(cè)點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)(偏移量)(第二條導(dǎo)軌只與下安裝臺(tái)面固連);然后,分別用水平儀測(cè)出兩條上銀導(dǎo)軌起始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)的角度差(聯(lián)結(jié)件之間均緊固),通過(guò)角度差和在長(zhǎng)度方向的距離可以計(jì)算出首尾兩點(diǎn)的高度差。用千分表測(cè)出兩條導(dǎo)軌首尾端點(diǎn)水平方向平行度的變化量。
(2). 第二條上銀導(dǎo)軌的調(diào)整必須以條(已校直過(guò)的)導(dǎo)軌為基準(zhǔn)。要使該導(dǎo)軌的調(diào)整基準(zhǔn)直線與基準(zhǔn)導(dǎo)軌的最小二乘中線(基準(zhǔn)導(dǎo)軌的理想直線基準(zhǔn))在鉛垂方向平行,即兩條理想基準(zhǔn)直線共平面(將這兩條異面直線平移到一個(gè)鉛垂面中能夠平行)。
兩條導(dǎo)軌有各自的坐標(biāo)系,設(shè)定兩坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸是平行的,即可以通過(guò)平動(dòng)使兩坐標(biāo)系重合?;鶞?zhǔn)導(dǎo)軌和被調(diào)整導(dǎo)軌(第二條導(dǎo)軌)的空間位置如圖3所示,基準(zhǔn)導(dǎo)軌的坐標(biāo)系是y1o1z1,被調(diào)整導(dǎo)軌的坐標(biāo)系是y2o2z2。基準(zhǔn)導(dǎo)軌的首尾連線是ab,最小二乘中線是cd,被調(diào)整導(dǎo)軌的首尾連線是直線ef,被調(diào)整導(dǎo)軌的實(shí)際曲線是曲線ef。要使兩導(dǎo)軌平行,則需要在坐標(biāo)系y2o2z2中找到一條過(guò)極限點(diǎn)的直線作為調(diào)整基準(zhǔn),該直線必須平行坐標(biāo)系y1o1z1中的直線cd(基準(zhǔn)導(dǎo)軌的二乘中線)。水平測(cè)量?jī)x測(cè)量出的角度差是ae與bf的角度差,根據(jù)兩上銀導(dǎo)軌的水平距離和角度差可以計(jì)算出bi的高度。
步,在坐標(biāo)系y2o2z2中將ef旋轉(zhuǎn)到ek,kf=bi,則ek平行于ab。
第二步,在坐標(biāo)系y2o2z2中將ek旋轉(zhuǎn)到eg,使kg=ac-bd,則eg平行于cd。
第三步,在坐標(biāo)系y2o2z2中做一條過(guò)極限點(diǎn)且平行于eg的直線,本校直例中,鉛垂面的極限點(diǎn)就是值,即圖中點(diǎn)e,所以,被調(diào)整導(dǎo)軌的調(diào)整基準(zhǔn)直線就是eg。
在確定eg后,可以根據(jù)被調(diào)整導(dǎo)軌的實(shí)際曲線ef的坐標(biāo)值計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的調(diào)整量(曲線ef各點(diǎn)相對(duì)直線eg的偏移量),如圖4 的虛線所示。
在調(diào)整時(shí),兩坐標(biāo)平面一般不平行,但對(duì)調(diào)整得計(jì)算影響很小,可以忽略不計(jì)。同樣,在水平面內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí),其鉛錘面的影響也不予考慮。
(3).在水平方向的計(jì)算和調(diào)整與鉛垂方向是類似的,這里不再贅述。
(三) 上銀導(dǎo)軌的安裝校直的數(shù)據(jù):(鉛垂面)
1. 基準(zhǔn)導(dǎo)軌的校直
鉛垂面內(nèi),基準(zhǔn)導(dǎo)軌對(duì)其最小二乘中線的坐標(biāo)
66.7700 46.5371 30.0096 14.9645 12.5182 -6.2325 -19.7955 -24.4650 -27.6524 -36.0275 -45.8849 -49.8133 -52.2596 -50.2591 -36.4008 -20.3191 -26.4709 -32.3263 -27.6578 -19.7284 -7.3524 13.1760 38.8921 64.6083 68.6839 59.7158(最小二乘誤差:120)
鉛垂面對(duì)應(yīng)點(diǎn)墊高值:
0 0 25 25 50 70 80 80 80 95 95 95 130 130 95 80 80 95 80 70 50 25 25 25 0 0
墊高后,鉛垂面內(nèi)基準(zhǔn)導(dǎo)軌對(duì)其新的最小二乘中線的坐標(biāo)(um):
23.3396 2.7542 -1.5267 -6.5488 -4.1596 -1.0294 -15.6859 -5.1445 -15.3543 -5.5541 -6.1294 -6.7047 11.2478 9.1903 -3.2429 -14.1938 -11.0636 6.1478 4.0903 -3.8962 -7.4360 -10.9758 -5.6222 13.8126 16.9428 13.4030
最小二乘誤差:39.1
2. 第二條導(dǎo)軌的調(diào)整
水平儀測(cè)出兩條導(dǎo)軌起始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)的首尾兩點(diǎn)的高度差80um(±11 um).
鉛垂面內(nèi)第二條導(dǎo)軌的安裝基面對(duì)基準(zhǔn)導(dǎo)軌的最小二乘中線的坐標(biāo)(um):
-79.1733 -78.3780 -84.9938 -89.3862 -93.0375 -89.2777 -78.8478 -81.0169 -98.0083 -116.4820 -113.4632 -96.3633 -85.9335 -86.6203 -95.4595 -85.0296 -83.4931 -94.5556 -86.3491 -71.4725 -64.0071 -48.3895 -34.2540 -24.5653 -9.6887 0
鉛垂面原始平行度誤差:116.5
鉛垂面對(duì)應(yīng)點(diǎn)墊高值:
85 85 85 85 85 85 90 90 100 115 115 100 90 90 100 90 90 100 90 80 70 50 45 25 0 0
墊高后,水平儀測(cè)出兩條導(dǎo)軌起始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)的首尾兩點(diǎn)的高度差:21 um
鉛垂面內(nèi)第二條導(dǎo)軌對(duì)基準(zhǔn)導(dǎo)軌的最小二乘中線的坐標(biāo)(um):
-20.4031 -11.7918 -16.5205 -24.2137 -25.9780 -26.2600 -1.3442 -3.1084
-10.8016 -12.5659 -20.2591 -26.4701 -34.1633 -21.1053 -16.9406 -24.6338 -20.4692 0 -3.2465 -2.0463 -3.8106 -8.5393 -8.8214 -10.5857 -15.3144 -11.1498
修正后,鉛垂面內(nèi)平行度誤差:-34.2
上銀導(dǎo)軌的安裝小結(jié)
a.基準(zhǔn)導(dǎo)軌的校直并固定;
b.第二條導(dǎo)軌的平行度校直,并與下安裝臺(tái)面預(yù)先連接(不緊固);
c. 基準(zhǔn)導(dǎo)軌和第二條導(dǎo)軌的滑塊與上工作臺(tái)面預(yù)先連接(不緊固),滑塊與上工作臺(tái)面反復(fù)在基準(zhǔn)導(dǎo)軌和第二條導(dǎo)軌上作全程的往復(fù)運(yùn)動(dòng),緊固基準(zhǔn)導(dǎo)軌的滑塊與上工作臺(tái)面,在緊固第二條導(dǎo)軌的滑塊與上工作臺(tái)面,最后緊固第二條導(dǎo)軌與下安裝臺(tái)面。
注意:1.緊固力要均衡。
2.在第二條導(dǎo)軌的平行度校直過(guò)程中,當(dāng)水平儀測(cè)出兩條導(dǎo)軌起始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)的首尾兩點(diǎn)的高度差時(shí),由于聯(lián)結(jié)件之間均緊固,高度差必然有縮小的效應(yīng),這是由于聯(lián)結(jié)件之間均緊固使上工作臺(tái)面有向中性基準(zhǔn)面的變形,所以,高度差應(yīng)放大1.1-1.3,并全部安裝后復(fù)檢查。
3. 磨削或刮研的方法校直導(dǎo)軌才能保證高精度和高剛度。