机床导轨检测方法移动水平和桥板《资讯》

2019-02-14 16:19:55来源：《金属加工（冷加工）》杂志

一般机床出厂验收后，按出厂前检测机床导轨很不方便，卧式车床拖板较长（尤其是龙门铣床），使机床导轨不能全长检测，故而采用大溜板上放置水平仪（移动水平）的方法来检测，此方法虽不能百分之百反映导轨直线度误差，却有两个好处，一是经过几次试验，发现此方法的结果略大于导轨的真实直线度误差，即不会出现误判为合格导轨的现象。二是此方法的结果真实反映已加工工件的误差。最终结果完全可以作为判定导轨是否需要调整的依据。下面分别用移动水平和桥板两种方法进行检测并进行比较。

移动水平检测

（1）记录数据。一般框式水平仪的外形尺寸是200×200mm，精度为0.02/1 000，即气泡移动1格代表每米高度差为0.02mm（倾斜角度为4″，tg4〞＝0.02/1 000）。

以我厂生产的1.25m卧式车床为例。导轨可检测6m，大溜板有效长度1.5m。将水平仪纵向置于刀架平稳处，水平仪记数应以运动方向那一端的水泡管大刻线为准，例如向右运动，就将右端大刻线调0或记0，每次记录都是水泡距离0位的格数，水泡移动与运动方向相同记为＋，按程序每次运行500mm，即每板为500mm，共运行12次，记录13个数据（单位：格）：0，0.2，0.5，1.0，1.2，1.0，1.8，2.5，3.5，2.5，0.5，1.0，0.5。

（2）计算最大格数，具体过程如下所述。

直接作图绘制导轨直线度误差曲线。用坐标纸或制图软件绘图，横坐标为板数，每板500mm，共12板。纵坐标为水平仪读数，单位为格。绘图时逐点叠加，而非直接按坐标绘图，即下一板以上一板为基点。因为水平仪气泡移动的格数代表的是当前桥板（或滑板）两端的高度差。如图1所示。

例如第1板水平仪为＋0.2格，代表当前滑板下面导轨1.5m段与基点相比倾角为4〞×0.2＝0.8〞，换算为长度即距离基点500mm处比基点高0.2×0.02×1 000/500＝0.002mm，（即1a＝0.2格或1a＝0.002mm），第2板为＋0.5格，即距离基点1 000mm处比500mm处高0.5×0.02×1 000/500＝0.005mm，所以第1板比基点高0.002mm，第2板比第1板又高0.005mm。绘图时一定要逐点叠加。

首尾连线AB后，查出距AB最大的格数，本例中第5板为－2.85格，第9板为＋2.05格，合计最大格数为2.05＋2.85＝4.9格。

计算法：各板读数相加总和为0＋0.2＋0.5＋1.0＋1.2＋1.0＋1.8＋2.5＋3.5＋2.5＋0.5＋1.0＋0.5＝16.2格，平均值为16.2/12＝1.35格，此1.35即图1中AB连线的斜率，即线段1b＝1.35格。各板读数与此数相加减，本例中为减。

原数0，0.2，0.5，1.0，1.2，1.0，1.8，2.5，3.5，2.5，0.5，1.0，0.5，差值0，－1.15，－0.85，－0.35，－0.15，－0.35，0.45，1.15，2.15，1.15，－0.85，－0.35，－0.85，累加0，－1.15，－2，－2.35，－2.5，－2.85，－2.4，－1.25，0.9，2.05，1.2，0.85，0。

说明：结果中最大数值出现在第5板的－2.85格和第9板的＋2.05格。计算法与绘图得出的结果完全一致。合计为4.9格。

（3）线性值的换算。全长导轨的最大值为4.9格，计算公式：最大格数×水平仪精度×每板距离。本例中最大格数4.9，水平仪精度0.02/1 000mm，每板距离500mm，所以导轨全长直线度最大误差为4.9×0.02/1 000×500＝0.049mm。

（4）结果分析：由图1可以看出，导轨前半段下凹，最低点为第5板，下凹－2.85×0.02/1 000×500＝－0.0285mm；最高点为第9板，上凸2.05×0.02/1 000×500＝0.0205mm，合计0.049mm。

桥板检测

为了验证移动水平是否反映导轨的真实情况，用同一卧式车床的同一导轨进行桥板检测，将水平仪放在500mm长的桥板上，桥板在主导轨上向前推，每500mm移动1次，同样移动12次，记录13个数据：0，0.5，1.2，1.5，1，0.8，2，2.8，3.2，1.5，1，1，－0.5。如图2所示。

首尾连线AB后，查出距AB最大的格数，本例中第5板为－1.7格，第9板为＋2.5格，合计最大格数为1.7＋2.5＝4.2格。全长直线度误差为4.2×0.02/1 000×500＝0.042mm。

两种方法检测

从图1和图2可以看出，导轨最低点都在第5板，最高点都在第9板，反映导轨形状一致。直线度误差图1为0.049mm，图2为0.042mm，反映移动水平测量比真实导轨误差偏大。

结语

本例中移动水平测量相当于桥板为1.5m，包容面加大，测量出来的直线度误差应该变小才对，实测正好相反，分析认为刀架质量引起导轨弹性变形为主要因素，其次刀架滑板的1.5m与导轨的作用点不一定在1.5m的全长上，与刀架的重心有关。用同样方法检测1.6m卧式车床和另一台1.25m卧式车床，结论一致。检测结果都略大于导轨的真实直线度误差，即不会出现误判为合格导轨的现象，最终结果完全可以作为判定导轨是否需要调整的依据。

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