CN103128557A - 一种安装机床导轨垂直度的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种安装机床导轨垂直度的控制方法。本发明属于机械方法类，具体是一种安装机床导轨垂直度的控制方法，其特征在于：根据机床设计要求，在机床工作台平面内安装两个导轨，在其中一个导轨的测量架上安装一定数量的测量仪表；然后让后安装的导轨在先安装的导轨上面运动，记录仪表的读数并根据建立的数学表达式计算出两导轨夹角；最后通过分析计算出的夹角与机床导轨间垂直度设计要求的偏差情况，相应调整后安装导轨的位置，反复测试即可实现导轨之间垂直度的精确控制。本发明科学合理，操作简便，可高效实现机床导轨安装时垂直度的精确控制。

Description

一种安装机床导轨垂直度的控制方法

技术领域

本发明属于机械方法类，具体是一种安装机床导轨垂直度的控制方法。

背景技术

采用机床进行产品的加工过程中，为提高零件的加工精度，必须首先确保设备精度。在机床导轨的安装中，导轨之间的垂直度是影响设备运动精度的重要参数。因此，垂直度的精确控制非常关键。现有的导轨安装技术是先初步安装好导轨；然后利用机床沿特定轨迹运行，并在零件上加工出孔中心构成矩形的4个孔；测量矩形中对角线上孔间距，分析对角线上的两组孔间距数值偏差情况，判断两个导轨的垂直精度。如果数值偏差越大，说明垂直精度越差。然后根据数值偏差情况调整导轨的安装，并进一步按照上述方法测试和调整，直至获得满意的结果。在这整个过程中，由于需要在零件上加工孔，除了费事外还存在加工误差，同时孔间距的测量也存在测量误差。因此，该方法精度不高且费时费力。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，公开一种简便易行、科学合理的机床导轨垂直度控制方法，以减小导轨间垂直度安装误差对机床精度的影响。同时，也提高机床导轨的安装效率。

本发明通过下列技术方案实现：

一种安装机床导轨垂直度的控制方法，其特征在于：根据机床的设计要求，将其中一个导轨固定放置在工作台平面内，并定义其长度方向为X1向，将另一导轨的长度方向定义为Y1向；把i个检测仪表(例如杠杆百分表等)以特定间距L_i安装在X1向导轨的测量架上，并调定初始读数为m；安装Y1向导轨，在不超过仪表量程的前提下，让Y1向导轨在X1向导轨上运行一段距离后，记录各表读数分别为n₁，n₂，……，n_i；采用建立的数学表达式计算导轨的实际夹角，并与设计要求的夹角对比分析，进一步调整后安装导轨的位置，反复测试即可实现导轨间垂直度的精确控制。

本发明所使用的检测仪表为生产中一些常用的检测器具，其结构简单，价格便宜；计算夹角所使用的部分数据除需要预先设定外，其余数据是根据导轨运动由仪表中读数获取，数据准确可靠；采用的夹角计算方法为三角函数法，简单明了。

附图说明

图1为本发明示意图，图2、3为本发明原理图，其中X、Y为标准直角坐标系中的两坐标轴。

具体实施方式

实施例一仪表间距为等间距L

图1中：1为基座，2、3分别为两个运动的工作台。1与3之间装有一导轨，定义为X1向导轨；2与3之间也装有一导轨，定义为Y1向导轨。根据机床设计要求，将X1向导轨固定放置在工作台平面内；把i个检测仪表(例如杠杆百分表等)以等间距L固定在X1向导轨的测量架上，并调定初始读数为m；安装Y1向导轨，在不超过仪表量程的前提下，让Y1向导轨在X1向导轨上运行一段距离后，记录各表读数分别为n₁，n₂，……，n_i。

根据导轨间的空间几何与运动关系建立数学表达式，运用仪表中读取的数据即可计算夹角，相关计算过程如下：

cosθ₁＝(n₂-n₁)/L    cosθ₂＝(n₃-n₂)/L    ......

cosθ_j＝(n_j+1-n_j)/L  ......               cosθ_i-1＝(n_i-n_i-1)/L

$\mathrm{\θ}=\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}\left(\arccos \frac{n_{j+1}-n_j}{L}\right)/(i-1)$

当计算出的实际导轨夹角θ小于90度时，逆时针转动调节Y1向导轨，大于90度时，则顺时针转动调节Y1向导轨。然后按照上述步骤重新进行测量、计算，反复校正直到夹角θ在误差允许范围内，满足设计要求。例如，当i取5时，见图2所示。

实施例二仪表间距为非等间距L_i

操作步骤与实施例一相同，应当注意的是此时仪表间的距离调定为非等间距L_i，相关计算过程如下：

cosθ₁＝(n₂-n₁)/L₁    cosθ₂＝(n₃-n₂)/L₂    ......

cosθ_j＝(n_j+1-n_j)/L_j  ......                cosθ_i-1＝(n_i-n_i-1)/L_i-1

$\mathrm{\θ}=\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}\left(\arccos \frac{n_{j+1}-n_j}{L_i}\right)/(i-1)$

例如，当i取5时，见图3所示。

Claims (4)

1.一种安装机床导轨垂直度的控制方法，其特征在于：根据机床设计要求，在机床工作台平面内安装两个导轨，定义导轨长度方向分别为X1向和Y1向；把i个检测仪表以特定距离L_i固定在其中一个导轨的测量架上，并调定初始读数为m；然后在不超过仪表量程的前提下，让后安装的导轨在先安装的导轨上运行一段距离后，记录各表读数分别为n₁，n₂，……，n_i；根据导轨间的空间几何与运动关系建立数学表达式，运用仪表中读取的数据计算出两导轨夹角，从而精确调整导轨间的相对位置，以满足垂直度的设计要求。

2.根据权利要求书1所述的安装机床导轨垂直度的控制方法，其特征在于：采用的检测仪表为生产现场常用检测工具，数量根据实际情况而定。

3.根据权利要求书1所述的安装机床导轨垂直度的控制方法，其特征在于：检测仪表之间的特定距离包括等间距与非等间距两种。

4.根据权利要求书1所述的安装机床导轨垂直度的控制方法，其特征在于：设定的各检测仪表初始读数可以是相同的，也可以是不同的。

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