测量龙门式加工中心立柱导轨共面并与床身导轨垂直的方法

    1　问题的提出

    在装配新产品SL242龙门铣镗加工中心过程中,工艺要求左右立柱导轨共面并与床身导轨垂直,在1000mm长度上允差为0·05mm。按照法国BMO公司技术文件的规定,应该采用5m平尺和2·5m×1·5m直角尺测量。将平尺和直角尺均卧放在床身导轨面上,使直角尺的短边与床身导轨侧面平行,长边则与床身导轨的长向垂直;再使平尺的一个工作面与直角尺的长边平行,然后测量左右立柱导轨面至平尺另一工作面的距离,其差值即是。如图1所示。而在垂直平面内,左右立柱导轨对床身导轨的垂直是在床身导轨处于水平状态下,通过测量悬挂重物的钢丝与立柱导轨面的平行度来保证的。

    但是,事先却没有准备所要求的平尺和直角尺等测量工具,因而采用了一种新的测量方法。

    2　测量方案的设计

    经多方面考虑,本厂采用CZW测微准直望远镜加零距直角头等附件来对SL242龙门铣镗加工中心左右立柱导轨共面并与床身导轨垂直进行测量做了一次尝试。测量方法如图2所示。用CZW测微准直望远镜1和标准靶4建立一条与床身导轨3的水平面及侧面均平行的基准直线,零距直角头2(与测微准直望远镜1固定连接)则把这条基准直线折转90°±1″,并和测微准直望远镜1一起绕基准直线转动而扫瞄出一个与基准直线相垂直的平面,将带有磁性的测量靶5吸在左右立柱导轨面6上的各个测量点的位置上,则可测量出各测量点位置与这个平面的距离差值,这就是左右立柱导轨面是否共面并与床身导轨的垂直度误差。

    3　测量的实施

    如图3所示。在左右立柱导轨面上的A、B、C和D点四个位置设置测量点;在床身导轨面相距4·4m(即等于仪器M至测量点B的距离MB,以减少一次调焦)的两点上建立起基准直线,也就是使其与床身导轨的水平面及侧面都平行;测量出各测量点相对于过A点与基准直线相垂直之平面的距离,其数据如表1(误差中的“+”号表示在A点的前面,即靠近观察者)。

    测量完毕,将仪器再对准A点调焦,回零良好。测量结果表明:在测量点的范围内,左右立柱导轨共面并对床身导轨的垂直度误差为0·06mm。

    在水平方向折算到1m长度上的误差为:

    在垂直方向折算到1m长度上的误差为:

    这就是说,左右立柱导轨共面并与床身导轨垂直达到了在1m长度上允差0·05mm的技术要求。

     4　提高测量精度的措施

    仪器读数的分度值为每格0·02mm。为了提高测量精度,采取了以下措施:

    (1)把标准靶置于床身导轨面足够远(相距4·4m)的两点上来确定基准直线,大大减少了床身导轨直线度局部误差的影响(最好用床身导轨直线度方向上两点来确定基准直线)。