炮塔銑床、數控銑床導軌直線度誤差常用檢驗方法有:研點法、平尺拉表比較法、墊塞法、拉鋼絲檢測法和水平儀檢測法、光法平直儀(自準直儀)檢測法等。
1、炮塔銑床、數控銑床研點測量法,采用的是標準平尺,其精度等級根據被檢導軌的精度要求來選擇,一般不低于6級。長度應不短于被檢導軌的長度(在精度要求較低的情況下,平尺長度可比導軌短1/4)。研點法,常用于較短導軌的檢驗,因為平尺超過2m時容易變形,制造困難,而且影響炮塔銑床、數控銑床測量精度。
用平尺檢驗導軌直線度時,在被檢導軌表面均勻地涂上一層很薄的紅丹油,將平尺覆蓋在被檢導軌表面,用適當的壓力短距離往復移動平尺進行研點,然后取下平尺,觀察被檢導軌表面的研點分布情況及研點最疏處的密度。如研點在炮塔銑床、數控銑床導軌全長上均勻,則表示導軌的直線度已達到平尺的相應精度。采用刮研法修整導軌的直線度時,大都采用此法。刮研短導軌時,導軌的直線度通常由平尺的精度來保證。可根據炮塔銑床、數控銑床的精度要求和導軌的重要程度,分別規定為每25mm×25mm內研點數不少于10~20點(即每刮方內點子數)。
用研點法檢測導軌直線度時,由于它不能測出導軌直線度的誤差數值,因此,在有水平儀的情況下,一般都不用研點法作最后測量。但是,在缺乏測量儀器(水平儀、光學平直儀)的情況下,采用三根平尺互研法生產的檢驗平尺,可以較有效地滿足炮塔銑床、數控銑床短導軌直線度的檢驗要求。
2、炮塔銑床、數控銑床平尺拉表比較法通常用來檢驗短導軌在垂直面內和水平面內的直線度。為了提高測量讀數的穩定性,在被檢導軌上移動的墊鐵長度一般不應短于200mm,墊鐵與導軌的接觸面應與被檢導軌配刮,使其接觸良好,否則就會影響測量的準確性。
(1)炮塔銑床、數控銑床垂直平面內直線度的檢驗方法,將平尺工作面放成水平,放在被檢導軌的旁邊,距離越近越好,以減少導軌扭曲對測量精度的影響。在導軌上放一個與導軌刮配好的墊鐵,將千分表架固定于墊鐵上,使千分表觸頭先后頂在平尺兩端表面,調整平尺,使千分表在平尺兩端表面的讀數相等,然后移動墊鐵,每隔200mm讀千分表數值一次,千分表各讀數的最大差值即導軌全長內直線度的誤差。測量時,為了避免刮點的影響,使讀數準確,最好在千分表測頭下面墊一塊量塊。
(2)炮塔銑床、數控銑床水平面內直線度的檢驗方法,將平尺的工作面側放在被檢導軌旁邊,調整平尺,使千分表在平尺兩端表面的讀數相同,其測量方法同上。
3、炮塔銑床、數控銑床墊塞法,此法適用于檢查經過研磨的和表面粗糙值較低的平面導軌。在被檢平面導軌上,安放一把標準平尺,在離平尺兩端各為2/9距離處,用兩個等高墊塊支撐在平尺下面,用量塊或塞尺檢查平尺工作面和被測導軌面間的間隙。如炮塔銑床導軌直線度的公差為0.02mm/1000mm,即用等于等高墊塊厚度加0.02mm的量塊或塞尺,在導軌上距離為1m長度內的任何地方均塞不進去為合格。測量精度機床導軌時,宜采用精度較高的量塊,以便能校正確地測量出炮塔銑床導軌直線度的誤差值。
此法也可以用千分表代替塞尺,但要增加等高墊塊的厚度,使千分表能進入測量。
4、炮塔銑床、數控銑床拉鋼絲檢驗法,利用拉緊后的鋼絲作為理想的直線,直線測量導軌上各段組成面的直線度誤差值。和用平尺拉表比較法一樣,是一種線值測量法。
這種方法只可以檢查炮塔銑床、數控銑床導軌水平面內的直線度。在導軌上放一個長度為500mm的墊鐵,墊鐵上安裝一個帶有刻度的讀數顯微鏡,讀數顯微鏡的鏡頭應對準鋼絲并必須垂直放置。在導軌兩端,各固定一個小滑輪,用一根直徑小于0.30mm的鋼絲,一端固定在小滑輪上,另一端用重錘吊著。重錘的重量(拉緊力)應為鋼絲拉斷力的30%~80%。然后調整鋼絲兩端,使顯微鏡在導軌兩端時,鋼絲與鏡頭上的刻線相重合。記下可動分劃板手輪上的讀數。
移動墊鐵,每隔500mm觀察一次顯微鏡。檢查鋼絲是否與刻線重合,不重合時,調整讀數顯微鏡上手輪使其重合,并記下讀數。在導軌全部長度上測量,依順序記錄讀數。把讀數排列在坐標紙上,畫出墊鐵的運動曲線圖。在每1000mm長度上的運動曲線和它兩端點連線間的最大坐標值,就是1000mm長度上的直線度誤差。如果形成的曲線是中凸或中凹線,最凸或最凹起點至兩端點連線的坐標值即導軌全長上的直線度誤差。
5、炮塔銑床、數控銑床水平儀測量法,由于水平儀測量精度較高,使用方便,因此在安裝機床和測量導軌直線度誤差中廣泛采用。
水平儀是一種測量與自然水平形成傾斜角度的量儀,因此也是一種測角量儀,測量單位是用斜率做刻線,如0.02/1000,含義就是測量面與自然水平傾斜約為4″,斜率為0.02/1000。
在用水平儀測量導軌的直線度誤差時,為了能精確的量出導軌的實際形狀,應將水平儀放在專用墊鐵上進行測量。墊鐵底面兩個支承面間的距離為L1,如用0.02/1000規格的水平儀,則取200mm、250mm或500mm,若轉化為線值時,每格分別為0.004mm、0.005mm或0.010mm。測量長度在4000mm以下的導軌時,可選用200~250mm的墊鐵;超過4m的長導軌,如測量龍門刨床的導軌,應選用長度為500mm的墊鐵。
水平儀的讀數是指在測量時,對水平儀上的水準器氣泡的移動位移進行讀數。讀數的方法有兩種:一種是絕對讀數法,一種是相對讀數法。
(1)炮塔銑床、數控銑床絕對讀數法是按水準器氣泡的絕對位置讀數。水平儀起端測量位置唯有氣泡在中間時,才讀作“0”,偏向起端時讀“-”,偏離起端時讀“+”,或用箭頭表示氣泡的偏移方向。
(2)炮塔銑床、數控銑床采用相對讀數方法時,將水平儀在起端測量位置總是讀作零位,不管氣泡位置是在中間還是偏在一邊。然后依次移動水平儀墊鐵,記下每一位置的氣泡與前一位置的移動變化方向和該度的格數。根據氣泡移動方向來評定被檢導軌的傾斜方向,如氣泡移動方向與水平儀移動方向一致,一般讀為正值,表示導軌向上傾斜,用符號“+1”或箭頭“→1”表示;如果方向相反,則讀作負值,用“-1”或箭頭“←1”表示。
兩種讀數方法在炮塔銑床、數控銑床實踐中都采用。安裝水平較差時,可用相對讀書法,避免因安裝水平的誤差而使運動曲線離開自然水平線太多而無法作圖。炮塔銑床、數控銑床安裝水平已初步調整的床身,可采用絕對讀書法。