双柱立式车铣磨床制造理念

娄树军

双柱立式车铣磨床，适用于零件种类变化大的批量零件加工。适用于高速钢和硬质合金刀具，对黑色、有色金属和部分非金属零件的粗、精加工，可进行内外圆柱面、内外圆锥面、端面、槽、圆弧面、螺纹以及各种复杂形状的回转面的加工，可实现快速切削。达到车铣磨一体化加工。

1.主要结构及性能

1.1主传动机构

主传动由直流电机驱动，采用可控硅无级调速，经二级齿轮传动，实现工作台所需转速。变速是通过液压缸推动拨叉带动齿轮移动来实现的。

1.2进给机构

分为水平方向进给和垂直方向进给。右刀架水平、垂直运动均由交流伺服电机驱动，经齿轮、丝杠副传动实现刀架水平、垂直运动。

1.3龙门架

由左右立柱、连接梁、工作台等组成，龙门架与地基相连组成封闭的对称框架。在立柱上部装有升降箱，由双轴伸交流电机驱动，经斜齿、蜗杆蜗轮、丝杠副传动，使横梁在立柱上作垂直运动，并设有横梁等高微调机构。

1.4工作台

采用恒流静压导轨，由多点齿轮分配器供油，轴向采用推力轴承预紧，保证主轴平稳工作。导轨装有三点油膜电测厚装置，当油膜厚度小于规定值时，机床发出报警。工作台主轴装有高精度双列短圆柱滚子轴承来保证工作台径向跳动。

1.5横梁

横梁置于立柱前，由双轴伸交流电机驱动，经齿轮、蜗杆蜗轮、丝杠副传动，使横梁在立柱上作垂直运动。横梁后面有四个液压夹紧点。横梁右端装有右刀架的水平进给箱和可随横梁移动的走台。

1.6垂直刀架

右刀架为数控刀架，水平、垂直运动均由伺服电机驱动，经齿轮、丝杠副传动实现刀架水平、垂直运动。刀架水平、垂直运动采用滑动导轨。水平、垂直方向进给闭环控制。刀架配有液压平衡油缸用以平衡滑枕的重量。

1.7 C轴传动箱

安装在工作台底座上，通过伺服电机构及齿轮的变速，以达到铣削、磨削加工时工作台所需要的转速，用于零件的铣削和磨削。

1.8电主轴铣头

安装在滑枕上用于零件的铣削。

1.9电主轴磨头

安装在滑枕上用于零件的磨削。

2.装配及调试过程

2.1主轴的调整

调整主轴的目的是为了调整主轴轴承间隙，从而保证工作台的几何精度，由于主轴轴承内孔是锥孔，当调整主轴轴承环的轴向位置时能产生径向变形，从而达到调整主轴轴承间隙的目的。

2.1.1径向精度调整

取下端盖，拆下涨套，卸下压盖，松开螺母的螺钉，调整螺母，通过压盖压紧轴承内环，使它在锥形轴径上产生轴向位移，即可满足轴承外环与滚子之间的间隙。

2.1.2轴向精度的调整

为了增加静压导轨的刚度，推力轴承应进行调整。将百分表触头支在工作台端面，当工作台静压导轨达到规定的油压后，调整调整垫，拧紧螺母，使工作台浮升保证在规定数值内。

2.2横梁夹紧机构的调整

横梁上有四个夹紧点，当横梁处于放松状态时，压力油进入油缸，推动活塞，斜铁移动压板放松。油缸体侧面的微动开关此时发出信号，横梁升降电机才能启动。当压力油从另一油管进入油缸，推动活塞，斜铁向另一方向移动，压板夹紧横梁。

2.3横梁水平精度的调整

横梁水平位置是通过横梁与立柱左右两侧面的螺母、丝杠吊在立柱顶面的升降箱上的，两升降箱各伸出一根传动轴与升降电机联接，旋转一根传动轴可使那端横梁升降，从而达到调整横梁精度的目的。

3.切削试验

3.1自车工作台

找正各项精度合格后自车工作台外圆和台面粗糙度均至Ra1.6。

3.2试件切削试验

按设计给定的各种试件进行切削试验。

3.3数控编程加工

对试件进行试切，检测试件的各项精度。

4.成品精度的检验

4.1工作台面的平面度检验

在工作台面的直径线上放一桥板，桥板上放水平仪，紧靠桥板侧面放一平尺，桥板沿平尺等距离移运进行检验。将水平仪读数依次排列画出误差曲线。误差以每条误差曲线上各点对其两端点连线间坐标值的最大差值计。局部误差以任意局部测量长度上相邻两点对其相应曲线的两端点连间坐标值的最大差值计。

经过测量和计算：工作台面的平面度为0.045，小于规定数值0.055，此项精度合格。

4.2工作台面的端面跳动检验

夹紧横梁，固定百分表，使其测头触及工作台边缘与加工时刀具位置成180°处，旋转工作台进行检验，误差以指示器读数的最大代数差值计。

4.3工作台的径向跳动检验

夹紧横梁，固定百分表，使其测头触及工作台外圆柱面上与加工时刀具位置成180°处，旋转工作台进行检验，误差以百分表读数的最大代数差值计。

4.4横梁垂直移动对工作台面的垂直度检验

将检验棒放在工作台中心，旋转工作台找正，百公表固定在横梁上，使其测头触及检验棒表面，移动横梁进行测量。

横梁夹紧后，记录百分表读数，在1000测量长度上记录三个读数。垂直和平行横梁的误差分别计算，误差以指示器读数的最大代数差值计。

4.5垂直刀架移动对工作台面的平行度检验

横梁固定在其行和下部位置，夹紧横梁。在工作台面上，离工作台中心等距离处和横梁平行放两个等高块，等高块上放一平尺。百分表固定在垂直刀架上，使其测头触及平尺检验面，移动刀架检验。

4.6垂直刀架滑枕移动对工作台面的垂直度检验

夹紧横梁，将检验棒放在工作台中心，旋转工作台找正。百分表固定在垂滑枕上，使其测头触及检验棒表面，移动滑枕进行检验。

4.7定位精度、重复定位精度、反向差值检验

检验X轴时，横梁位于其行程下部并夹紧。检验Z轴时，横梁位于能测量滑枕全部行程的最低位置并夹紧。X轴（Z轴）在2000工作行程内设10目标位置，其余行程每250增设一个目标位置。目标位置间的运行速度为1000mm/min。用激光干涉仪，按检验程序，对每个目标位置的正、负运动方向各进行5次阶梯循环测量，测得数据记录在位置精度计算表中，按表逐步计算出各项结果。

5.功能试验、空运转试验、噪音检验、安全与卫生、机床的负荷试验

以上均按设计规定要求进行，结果均达到要求。

随着科学技术的不断提高和发展，机床向着高精度多功能的发展方向。[科]