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標題: 機床總裝要求之一：幾何精度 [打印本頁]
作者: 逛逛論壇    時間: 2014-6-9 16:26
標題: 機床總裝要求之一：幾何精度
眾所周知，機床導軌是機床精度、機床剛性及機床耐久的重要指標之一。這里不談導軌副的接觸精度對機床剛性的重要性，就幾何精度說點謬論吧。2 ?: P  [3 u5 {# g
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任何一個軸向運動，包含七項精度：線性位移、垂直面的直線度、水平面的直線度、滾動角、俯仰角、偏擺角和對其他軸的垂直度。總裝工作最大的工作量就是對這些誤差進行修正，手段就是對導軌進行反復測量、鏟刮、研磨或其他機加工等手段。測量手段由低到高，常選擇水平儀、微測表與平尺及角尺的組合、光學自準直儀、激光干涉儀。一個合格的裝配工，要能熟練掌握上述工具中的至少兩種。然后，對檢測出的誤差進行修正，這不是個搭積木的活。/ O7 M9 y4 m4 _9 Z. @8 {

* p/ ]5 \! F' a: c  Y對數控機床而言，在組裝后，數控技術人員還起碼要對線形位移進行補正。這里就必須用到高精度位移量規或激光干涉儀。過去的10年，按美國機械工程師學會ASME B5.54標準的體積定位誤差的各種測量手段也紛紛推出，這些也是要總裝數控技術人員掌握的。3 t) Q. x( x8 v
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作者: 逛逛論壇    時間: 2014-6-9 16:57
這三項就夠總裝人員忙一陣子了。看懂就理解總裝的難處了。- H5 k$ F; {: k, t
作者: orc_roll    時間: 2014-6-9 20:24
技術貼，頂一下！！！
作者: richardyangzhou    時間: 2014-6-9 20:29
這三個狀態對應的角度為俯仰角，滾動角度，偏轉角，機器人學里有的啊
作者: WUHANLIST    時間: 2014-6-9 20:32
對機床導軌來說，就是水平面內，垂直面內的直線度，水平面內扭曲，前者關注的人多，關注扭曲的人可能少點。
作者: 小冰雨    時間: 2014-6-9 21:23
頂一下！
作者: gopx1    時間: 2014-6-9 22:28
學習了
作者: 品豐-程    時間: 2014-6-9 23:53
逛逛論壇 發表于 2014-6-9 16:57 5 c2 {7 R$ U& A: t- ?' A+ C
這三項就夠總裝人員忙一陣子了。看懂就理解總裝的難處了。
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若是直線導軌，可以加大預壓，鋼球與滾道面形成負間隙，來解決這個問題，亦可增大導軌整體剛性。: `8 @% e* [/ [  L0 }& I* v
作者: 逛逛論壇    時間: 2014-6-10 01:52
小馬過河  看在老鷹加這么多分的面子上樓主也應再來點“干貨”啊  發表于 昨天 20:30   n; d8 j0 n' K
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小馬大蝦，“干貨”要寫死人的，此帖只是對那些看不起組裝機床的人士一點提示：真不是那么容易的。
作者: 伊堡東東520    時間: 2014-6-10 08:28
好的知識值得學習一下！
作者: 黃海是我    時間: 2014-6-10 09:08
連基本的“時效去應力”都不做的國內廠家。扯淡有什么用。只要能掙錢，誰管那么多
作者: 門童    時間: 2014-6-10 09:38
應該是組裝容易，裝好裝精不容易。
作者: xlf63    時間: 2014-6-10 10:07
裝機器容易，裝好機器不容易。
作者: 孤狼0461    時間: 2014-6-10 10:47
學習了              
作者: 機械X_Man    時間: 2014-6-10 11:49
好的機臺成產商就應該組裝生產出高精度的機器！就拿我們廠的來說，Mazak Fanuc 和力勁，科邁特的在做精度比較高的尺寸的時候，穩定性就是不一樣！
作者: 逛逛論壇    時間: 2014-6-10 14:24
來一點點干的，談談俯仰角（pitch）:6 L# j5 t6 r) C0 k) t7 ^4 `' U: a
也有人用汽車的顛簸來形容它，也很形象化。會開車的想象一下，你開在一條起伏不平的道路上，盡管這條路兩頭測量是一條直線的。毋容置疑，按此運行軌跡加工的工件平面也就復制了導軌的運動誤差。這很容易理解，但你要說它對機床的定位精度也造成了嚴重誤差，有些人就覺得不可思議了。不介紹阿貝誤差了，有興趣者可以百度一下。假設某機床有條無比精確的絲杠或光柵數顯，我們移動工作臺到A位置，此時導軌是微凸的，我們加工了一個孔，然后移動工作臺到B位置加工第二個孔，絲杠運動或數顯光柵的讀數都告訴我們，走了A——B的距離，但B位置的導軌剛巧是凹的，按阿貝誤差的原理，誤差就出來了。而且導軌面距工作臺面的距離越大（或被加工零件的距離），誤差就越大。再比如絲杠固定，驅動裝在工作臺上的螺母，絲杠本身跳動、軸向竄動都合格；此時工作臺帶著螺母上下顛簸，絲杠刻度圈的讀數（或伺服電機的編碼器讀數），你還能信嗎？
: C  v" _2 g$ F  S$ i" R這個誤差可以是母導軌（或叫靜導軌、較長的那條導軌）造成的，也可以是與之相配的的動（副）導軌裝配時的誤差造成的。比如母導軌是條精確的直線，但動導軌是中凸的，此時作為驅動的絲杠/螺母只要距導軌面有點距離差或中心差，往前工作臺不是一側抬頭，往后另一側抬頭？裝配中往往靠鏟刮來修正這些誤差。
1 h- P; ^1 G! E& K1 J; F還要說明一點，這項誤差不是靠線性導軌增加預緊力就可以克服的。合格的裝配人員恰恰會根據線性導軌本身的這項誤差，在安裝時，用鏟刮或研磨等手段，利用安裝面的修正來修正線性導軌的誤差。
3 |& r% E5 A  u- ]有點多了，胡亂看看吧，別拍磚！& e8 w8 v3 |- G& v
作者: wangqing1    時間: 2014-6-10 14:55
!!!!!!!!!!!基礎
作者: 長江漂流    時間: 2014-6-10 16:59
裝配時的很多細節如果可以量化盡量記錄下來，為下次的復原做準備，這方面的工作要仔細分類、記錄、歸檔，我認為是很重要的工作。
作者: 迷茫的維修    時間: 2014-6-10 20:33
能不能，給我一份機床裝配規程，謝謝
作者: slash00    時間: 2014-6-10 21:57
品豐-程 發表于 2014-6-9 23:53
" i9 ?7 H( b5 A" `若是直線導軌，可以加大預壓，鋼球與滾道面形成負間隙，來解決這個問題，亦可增大導軌整體剛性。
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SKF還真是這么寫的。裝13過了吧，去看國家標準GB/T17421就行。就您說這幾個精度，您手工鏟刮能出來多少啊？0 S) I+ Y3 A1 r+ C+ z, R
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作者: wuxiluanpaoP    時間: 2014-6-10 22:31
此貼真能學很多
作者: 品豐-程    時間: 2014-6-10 23:33
逛逛論壇 發表于 2014-6-10 14:24
, m0 h  R' H( N來一點點干的，談談俯仰角（pitch）:
+ X- \, o# _) u. l8 @8 d也有人用汽車的顛簸來形容它，也很形象化。會開車的想象一下，你開在 ...
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大俠說的的確很有道理，這個是導軌安裝基面的一個問題，俺提到的預緊，是直線導軌中，滑塊與導軌的相對仰俯角問題。而并不是整條導軌解決仰俯角的問題。若是導軌的仰俯角的問題沒有解決，即使預緊做的再精確那也是徒勞的。
作者: 啟東顧工    時間: 2014-6-11 14:48
現代許多機床導軌都不是過去的剛性一體，而在機床X.Y.Z.C軸向運動采用了剛性主體+直線滾柱導軌這樣一個形式，所以機床幾何精度是導軌副的接觸精度和機床剛性的二重性，七項精度中在總裝工作最大的工作量就是對線性內扭曲誤差反復測量和修正。
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作者: 新生代90123    時間: 2014-6-11 16:42
見多識廣啊
作者: zuoer988    時間: 2014-6-11 18:05
請教大俠個問題 我負責的數控車（二軸半的） 前一段時間出了個撞車事故，機床床身固定X軸絲母處的機座被徑向切斷了，由于是鑄鋼件，領導研究后決定在原有基礎重新鑲一個合金的基座用四條M12螺栓固定，但是由于廠家測繪失誤，將那個半圓基座的內徑做大了，也就是絲母與基座連接后完全沒有接觸，全靠四條螺栓受力。后來在試車過程中，螺紋一直錐度不好。請問您，這個問題和絲母的震動有木有直接關系，或者是機床其它部位不穩定。謝謝，坐等您的解答。
作者: 逛逛論壇    時間: 2014-6-12 09:27
zuoer988 發表于 2014-6-11 18:05 * m3 p, q+ d3 O: M9 p
請教大俠個問題 我負責的數控車（二軸半的） 前一段時間出了個撞車事故，機床床身固定X軸絲母處的機座被徑向 ...
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“是絲母與基座連接后完全沒有接觸，全靠四條螺栓受力”& Y4 h1 M+ n& v& j
看了一會，才知道你是說，絲杠螺母外圓與螺母安裝支座內孔是不接觸的，一般不會有大問題，很多新機床也是這樣的。怕的是你自制的安裝支架與滑臺的的安裝面接觸不好，沒經過鏟刮什么的。還有，這么嚴重的撞車，你檢查了伺服電機那端的支架、軸承及聯軸器沒？估計也會傷到。還有絲杠本身呢？刀架呢？最后，安裝回去時，檢查絲杠與導軌的平行度，檢查絲杠軸向竄動。大概只能說這些了，找個修理工去看看吧。他們吃這行飯的。
作者: zuoer988    時間: 2014-6-12 19:26
逛逛論壇 發表于 2014-6-12 09:27 2 p9 E  N! u( R3 u9 Q6 L4 t
“是絲母與基座連接后完全沒有接觸，全靠四條螺栓受力”
- R' _6 x( l! _/ g' J/ V看了一會，才知道你是說，絲杠螺母外圓與螺母安 ...
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多謝大俠您的講解，肯定是忘記打絲杠上母線與主導軌平行了，因為著急生產。還有一個問題就是導軌楔鐵鑲條上面有一層耐磨條，撞了以后開膠了，后來用專業AB膠粘上以后，請人刮研了，但是，因為不是專業鉗工出身，我不太懂到那種程度算是合格，而且那個師傅刮研以后配合面上的紅丹粉都是條形的，請問師傅這種情況合不合格，還有就是一般精密機床刮研配合面的標準是什么？再次謝謝您在百忙之中的耐心講解。/ M7 l: [. X; K0 a+ z1 o3 U! v
作者: 逛逛論壇    時間: 2014-6-13 05:44
"那個師傅刮研以后配合面上的紅丹粉都是條形的"
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不明白是什么意思。鏟刮點子一般要求25mmX25mm內起碼要有8到12個點。附上一張圖片，你比較一下。圖中用的是藍油，跟紅丹是一個意思。9 \& y( I+ r5 Y* n: F6 R/ Q
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作者: mrplplplpl    時間: 2014-6-13 08:17
謝謝樓主的帖子,學習了
作者: 逛逛論壇    時間: 2014-6-13 13:02
再來一點點干的，以后就沒有了，因為滾動角的測量手段寫出來就是一大套，很是無聊的。
% X: P7 X( f! L; ]) y# o偏擺角（Yaw）：
  X: W2 x- \& W   把Pitch轉個90度，看成水平方向的，就容易理解了。它對阿貝誤差的影響是跟Pitch是一樣的，用導向來形容它是最恰當不過了。導軌就是用來導向的軌道。其實，影響Yaw的精度除了制造外，設計更重要。常見導軌有矩形、燕尾、雙V形、V--平組合等。各種導軌各有其優缺點，比如：矩形導軌剛性好、燕尾導軌易制作等。但在導向上，無疑是雙V的最好。矩形、燕尾導軌的組合，少不了鑲條（俗稱塞鐵），它的存在就決定了在導向這個方向上就必須存在間隙，兩條水平導軌面的磨擦不同，絲杠對中性差點，加工時側向受力等，都會影響導軌運動的導向精度。雙V和V--平組合的導軌，就沒有這情況，它們靠自重完全消除了間隙。至于為何雙V導向最好，我們先分析下常見的V—平組合，豪澤、三井等的坐標磨都采取了V—平設計，絲杠的位置都偏向于V側（不在兩條導軌的中間），至于偏多少，我想都應該是生產廠家反復論證、試驗的結果，明顯可以看到每家廠的偏移量不同。一個簡單的計算，V展開后的平面寬度要大于平導軌的寬度，就算是單按單位面積的磨擦力，絲杠也不得不偏向V那側，這樣才能保此力矩的平衡。就好比雙輪的人力車，其中一只輪子壞了，你要使其前行而不偏向一邊，你不得不把力使在壞掉的那個輪子一邊，只是個夸張的簡單舉例。* ]2 |$ T4 I; \4 }! `
   美國穆爾公司卻對雙V導軌情有獨鐘，他指出，你放個重工件在V-平導軌的平導軌處，那里的磨擦力是否明顯增大，你要保持機床導向，是否此時絲杠中心該向平導軌偏移？不然你怎么保證yaw? 你用我的雙V任何情況下，至少有一條V在為導向服務。但是各廠家該怎么做還是做他們自己認可的，都很牛。! ^# u1 R; ]$ K. H
   又有點多了，不過這些是理論也好、是常識也好，只是與追求精密機床的同好交流，別拍磚！
作者: SYZQ1991    時間: 2014-6-30 21:16
學習了
作者: jesuisdj    時間: 2014-7-1 09:13
好貼，頂一個。
作者: 李小貝y    時間: 2014-7-1 16:36
學習
作者: shishifeixiang    時間: 2014-7-11 10:15
頂一下
作者: 負情狼    時間: 2014-9-6 23:38
想請教樓主一個總裝的問題 例 鉆攻機或者立式加工中心 他們的Y軸和Z軸是垂直的 X軸和Z軸也是垂直的 Y軸和X軸也是垂直的 我們假設三組導軌的相互垂直度在300mm上都為0   Y軸導軌運行的水平面和X軸導軌運行的水平面 不是相互平行的水平面，那么對于這樣的機床 我們加工出來的工件 精度誤差會出現在什么部位或者說機床的幾何精度檢測哪幾項會超差？9 w6 j5 q4 a; P* I! z
或者普通6140車床 假設Z軸和X軸的垂直度偏差是0 Z軸和主軸中心線（上母線 側母線）為O，而Z軸導軌運行的水平面和X軸導軌運行的水平面 不是相互平行的水平面，哪么我們車出來的工件會出現什么精度誤差
  J+ |1 m" R  O6 N如果上述兩種情況出現在臥式加工中心上 又會出現什么精度誤差？- |. g. S$ l8 \* i! C) \
請樓主及各位大俠賜教
作者: mrplplplpl    時間: 2014-9-7 16:21
謝謝樓主,學習了
作者: 負情狼    時間: 2014-9-9 20:51
技術貼  
作者: gouzhongwei    時間: 2014-9-12 19:04
技術帖，必須支持，頂起。
作者: liloto888    時間: 2014-10-5 19:34
厲害
作者: 飛翔tl    時間: 2014-10-7 21:56
必須頂
作者: jesuisdj    時間: 2014-10-8 09:19
頂一個
作者: 見德思齊    時間: 2015-3-19 23:20
干貨
作者: lisheng268    時間: 2015-3-20 08:53
希望精彩繼續
作者: 313505000    時間: 2015-3-21 23:31
很精彩
作者: 忍愛天下    時間: 2015-3-22 13:52
頂
作者: 忍愛天下    時間: 2015-3-22 13:55
想問一下大俠，現在在滾珠絲杠、滾珠直線導軌磨損檢測方面怎么做比較好或者需要考慮哪些因素？
作者: 000哲    時間: 2015-3-22 21:45
謝謝樓主，仔細學習了。
作者: 1qaz1q    時間: 2019-1-4 08:05
提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽
作者: yyuanchao1983    時間: 2019-1-4 10:28
技術分析 必須頂起來、、、、 學習了
作者: zxproc    時間: 2019-1-11 07:55
逛逛論壇 發表于 2014-6-9 16:57
' i6 n2 ~8 o3 b$ |  O/ r4 }4 e" V這三項就夠總裝人員忙一陣子了。看懂就理解總裝的難處了。
4 j" s1 e& W' v0 M" B
比喻形象到位
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作者: wangzhl1314    時間: 2019-7-11 15:34
謝謝分享
作者: fobyellow    時間: 2020-1-25 10:28
技術貼，謝謝分享
作者: 1wswangjincheng    時間: 2021-12-17 20:41
頂一下



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