CN101318280B - 超长床身导轨精密加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超长床身导轨精密加工工艺，包括以下具体步骤：1.确定加工设备和测量工具，2.精磨前准备，3.磨削过程的控制，4.磨削完成后临床检查，5.精铣各段拼接端面，6.钳作拼接各段床身成一体。本发明能取代传统的手工研刮工艺，大幅度提高生产效率；同时对于因采用淬硬导轨而无法进行手工研刮的超长床身导轨精密加工提供了一条有效的解决途径。

Description

超长床身导轨精密加工工艺
技术领域
本发明涉及一种床身导轨加工工艺，尤其是一种超长床身导轨精密加工工艺。
背景技术
超长床身，五段拼接后导轨面全长34000mm，水平面内直线度不大于0.02mm，双V导轨平行度不大于0.02mm，局部误差：水平面内直线度不大于0.008/1000mm，双V导轨平行度不大于0.01/1000mm。工艺要求拼接后各相邻导轨面错位量不大于0.005mm，各拼接端面间紧固前后0.03塞尺不得塞入。床身横截面如图1，A、B、C、D四个面构成双V导轨面。目前，针对上述超长床身一般只能用传统的手工研刮工艺，生产效率非常低，而且加工精度难以保证。同时对于因采用淬硬导轨而无法进行手工研刮的超长床身导轨精密加工需要提供一条有效的解决途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超长床身导轨精密加工工艺，用于超长淬硬导轨的精密加工，保证加工精度，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种超长床身导轨精密加工工艺，包括以下具体步骤：
1.确定加工设备和测量工具
加工设备采用磨削宽度为2500mm，长度为10000mm龙门导轨磨床；测量工具采用光学准直仪、水平仪、千分表及导轨检查模、桥型检具；
2.精磨前准备
工件采用二次时效，即粗加工后进行热时效以充分消除铸造应力及粗切加工应力；在上车精磨之前再进行一次时效以保持精磨过程中工件稳定性，由于精磨余量不多，为防止表面损伤，采用振动时效方式；
设计专用对刀模供龙刨用，保证各段床身尺寸及余量基本一致；
3.磨削过程的控制
工件用龙门导轨磨床加工前与龙门导轨磨床等温时间不少于8小时；工件的装夹找正在自然状态下进行，同时用百分表监测压板紧固前后读数无变化；采用大气孔砂轮进行磨削，进给量宜小不宜大并磨削过程中适当增加工件冷却时间以尽量减少工件变形；最后光刀前微松压板，待工件充分冷却后，将进给量控制在0.002mm作最后精磨；
4.磨削完成后临床检查：
用导轨检查模检查两根V形导轨形状；用导轨检查模检查单根导轨的扭曲；用桥型检具、水平仪、千分表检查两根V形导轨直线度、平行度，并用桥型检具比对检查各段床身的双V形导轨开档尺寸差值；
5.精铣各段拼接端面
将精磨后的床身段吊放于龙门铣床上，用百分表校正E、F面直线两头零位后精铣各段拼接端面，铣削完毕后用平板检查拼接端面平面度0.03塞尺不得塞入；
6.钳作拼接各段床身成一体
各段床身调平并调整高低一致，紧固各段床身成一体后松开螺栓，用0.04塞尺检查各拼接端面不得塞入；调整各拼接处导轨面错位量小于0.005mm，紧固各段床身成一体，检查调整5段拼接后床身精度达到设计要求。
本发明由于采用了上述的工艺方法，通过磨削技术、测量技术、随机温控技术的攻关协调，达到了下列目标：在34000mm双V形导轨全长上，水平面内直线度不大于0.02mm，双V导轨平行度不大于0.02mm，局部误差：水平面内直线度不大于0.008/1000mm，双V导轨平行度不大于0.01/1000mm。因此，本发明能取代传统的手工研刮工艺，大幅度提高生产效率；同时对于因采用淬硬导轨而无法进行手工研刮的超长床身导轨精密加工提供了一条有效的解决途径。
附图说明
图1是本发明所要加工的床身截面结构图；
图2是用导轨检查模检查两根V形导轨形状示意图；
图3是用导轨检查模检查单根导轨的扭曲示意图；
图4是用桥型检具、水平仪、千分表检查两根V形导轨直线度、平行度，并用桥型检具比对检查各段床身的双V形导轨开档尺寸差值示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
本发明的超长床身导轨精密加工工艺：
1.关键工序：
1.1.本床身加工的关键工序为图1中A、B、C、D四个面的精磨，磨削后的精度即为工件最终精度。
2.加工设备使用MK5225龙门导轨磨床，磨削宽度2500mm，长度10000mm。
3.主要测量工具：光学准直仪3、水平仪1、千分表2及自制导轨检查模、桥型检具(包括桥架4，固定圆柱5，浮动圆柱6)等(图4所示)。
4.精磨前准备工作：
4.1.工件采用二次时效，即粗加工后进行热时效以充分消除铸造应力及粗切加工应力；在用龙门导轨磨床精磨之前再进行一次时效以保持精磨过程中工件稳定性，由于精磨余量不多，为防止表面损伤，采用了振动时效方式。
4.2.对工作母机MK5225龙门导轨磨床作一次全面检查调整，对主要的运动精度调整到最佳状态并将误差大小、方向记录交给机床操作者。
4.3.设计专用对刀模供龙刨用，保证各段床身尺寸及余量基本一致。
5.磨削过程的控制：
5.1.工件用龙门导轨磨床加工前与工作母机等温时间不少于8小时。
5.2.工件的装夹找正在自然状态下进行，严禁强制调整；同时用百分表监测压板紧固前后读数无变化。
5.3.采用大气孔砂轮进行磨削，进给量宜小不宜大并磨削过程中适当增加工件冷却时间以尽量减少工件变形；最后精磨进给前微松压板，待工件充分冷却后，将进给量控制在0.002mm作最后精磨。
5.4.图1中的E、F面一起磨出，供铣削端面时校表用。
6.磨削完成后临床检查：
6.1.用导轨检查模A检查两根V形导轨形状(图2所示)。
6.2.用导轨检查模B检查单根导轨的扭曲(图3所示)。
6.3.用桥型检具4，5，6、水平仪1、千分表2检查两根V形导轨直线度、平行度，并用桥型检具4，5，6比对检查各段床身的双V形导轨开档尺寸差值(图4所示)。
7.精铣各段拼接端面：
将精磨后的床身段吊放于龙门铣床上，用百分表校正图1中E、F面直线两头零位后精铣各段拼接端面，铣削完毕后用平板检查拼接端面平面度0.03塞尺不得塞入。
8.钳作拼接各段床身成一体：
8.1.各段床身调平并调整高低一致，紧固各段床身成一体后松开螺栓，用0.04塞尺检查各拼接端面不得塞入。
8.2.调整各拼接处导轨面错位量小于0.005mm。紧固各段床身成一体，检查调整5段拼接后床身精度达到设计要求。

Claims (1)

1.一种超长床身导轨精密加工工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：
(1)确定加工设备和测量工具
加工设备采用磨削宽度为2500mm，长度为10000mm龙门导轨磨床；测量工具采用光学准直仪、水平仪、千分表及导轨检查模、桥型检具；
(2)精磨前准备
工件采用二次时效，即粗加工后进行热时效以充分消除铸造应力及粗切加工应力；在用龙门导轨磨床精磨之前再进行一次时效以保持精磨过程中工件稳定性，由于精磨余量不多，为防止表面损伤，采用振动时效方式；
设计对刀模供龙刨用，保证各段床身尺寸及余量基本一致；
(3)磨削过程的控制
工件用龙门导轨磨床加工前与龙门导轨磨床等温时间不少于8小时；工件的装夹找正在自然状态下进行，同时用百分表监测压板紧固前后读数无变化；采用大气孔砂轮进行磨削，进给量宜小不宜大并磨削过程中适当增加工件冷却时间以尽量减少工件变形；最后精磨进给前微松压板，待工件充分冷却后，将进给量控制在0.002mm作最后精磨；
(4)磨削完成后临床检查
用导轨检查模检查两根V形导轨形状；用导轨检查模检查单根导轨的扭曲；用桥型检具、水平仪、千分表检查两根V形导轨直线度、平行度，并用桥型检具比对检查各段床身的双V形导轨开档尺寸差值；
(5)精铣各段拼接端面
将精磨后的床身段吊放于龙门铣床上，用百分表校正E、F面直线两头零位后精铣各段拼接端面，铣削完毕后用平板检查拼接端面平面度0.03塞尺不得塞入；
(6)钳作拼接各段床身成一体
各段床身调平并调整高低一致，紧固各段床身成一体后松开螺栓，用0.04塞尺检查各拼接端面不得塞入；调整各拼接处导轨面错位量小于0.005mm，紧固各段床身成一体，检查调整5段拼接后床身精度达到设计要求。
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