GB 50271-2009 金属切削机床安装工程施工及验收规范
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5.2 坐标镗床

本节是参照《坐标镗床 参数》JB/T 2937.1的规定进行修订。坐标镗床共分两个系列,即单柱坐标镗床和双柱坐标镗床。单柱的工作台面宽度有四个规格:200mm、320mm、450mm、630mm;双柱的工作台面宽度有六个规格:450mm、630mm、800mm、1000mm、1400mm、2000mm。另外,从结构来看(图2),单柱的基本为整体出厂,而双柱的由于有横梁、立柱、垂直主轴箱和水平主轴箱,则现场组装者居多。因此,安装检验项目的确定,单柱的仅检验安装水平即可;而双柱的则有许多几何精度检验。

图2 单柱与双柱坐标镗床外形

B—工作台面宽度

5.2.1 检验机床精度时,环境温度应保持在20℃±1℃。

由于这类机床出厂时的精度检验是在恒温条件下进行的,故安装时也应在恒温条件下进行调整和检验。

5.2.2 调整机床的安装水平时,应将工作台置于行程的中间位置,工作台面中央纵、横向放置水平仪进行检测,水平仪读数不应大于0.02/1000。

5.2.3 检验工作台纵向移动在垂直平面内的直线度和平行度时(图5.2.3),应符合下列要求:

1 检验双柱坐标镗床时,应将横梁、垂直主轴箱置于行程的中间位置并锁紧;检验单柱坐标镗床时,应将滑座置于行程的中间位置并锁紧;

2 应在工作台面的中央,沿纵、横向放置精密水平仪,床身导轨的两端各检测一次,并应使精密水平仪在两端点的读数相同;

3 应沿纵向移动工作台,在全长上进行检测,并应每隔200mm测取一次精密水平仪读数,且在全行程上测取的读数不应少于5个;

4 直线度和平行度偏差值应分别以纵、横向精密水平仪读数的最大代数差值计,并应符合表5.2.3的规定。

图5.2.3 检验工作台纵向移动在垂直平面内的直线度和平行度

a—检验直线度的水平仪;b—检验平行度的水平仪

表5.2.3  工作台纵向移动在垂直平面内的直线度和平行度的允许偏差

本条参照《坐标镗床 精度》JB 2254的规定进行修订。现场组装的机床,工作台吊装后,检验工作台纵向移动的几何精度,是必不可少的检验项目。

5.2.4 检验垂直主轴轴线对工作台面在纵向平面和横向平面内的垂直度时(图5.2.4),应符合下列要求:

1 应将工作台、垂直主轴箱、横梁均置于各自行程的中间位置并锁紧,并应将主轴套筒伸出至其行程的1/2处;

2 应将指示器固定在插入主轴锥孔内的表杆上,并使指示器测头触及放在工作台面的等高块或平尺的上表面,旋转主轴在纵向平面和横向平面进行检测,拔出表杆相对于主轴旋转180°后重新插入,应重复检测一次;

3 纵向平面和横向平面的垂直度的偏差值,应分别以两次检测结果代数和的1/2计,其检测直径和允许偏差应符合表5.2.4的规定。

图5.2.4 检验垂直主轴轴线对工作台面的垂直度

1—指示器;2—等高块或平尺

a1、a2—机床纵向平面;b1、b2—机床横向平面;d—检测直径

表5.2.4  垂直主轴轴线对工作台面垂直度的检测直径和允许偏差(mm)

本条参照《坐标镗床 精度》JB 2254的检验项目进行修订。双柱的垂直主轴箱需现场装配,恢复其精度应检验此项。在测量方法上指示器相对主轴旋转180°后再检验一次,其目的是为了消除轴承偏差。偏差应按下列公式进行计算:

式中:a11a21b11b21——第一次测得值(mm);

a12a22b12b22——第二次测得值(mm);

a——纵向平面的偏差(mm);

b——横向平面的偏差(mm)。

5.2.5 检验水平主轴箱垂直移动的直线度时(图5.2.5),应符合下列要求:

1 应将横梁置于其行程的最高位置,并将工作台、垂直主轴箱置于其行程的中间位置并锁紧;

2 应在水平主轴箱上,垂直于主轴的纵向和平行于主轴的横向放置精密水平仪,水平主轴箱应自下而上移动,在全行程内进行检测,并应每隔200mm测取一次精密水平仪读数,且在全行程测取的读数不应少于5个;

3 直线度偏差值应以精密水平仪读数的最大代数差值计,精密级镗床不应大于0.02/1000,普通精度级镗床不应大于0.025/1000。

图5.2.5 检验水平主轴箱垂直移动的直线度

a—纵向水平仪;b—横向水平仪

双柱坐标镗床才有水平主轴箱,在现场组装者居多,当水平主轴箱吊装至立柱上后,检验水平主轴箱垂直移动的直线度,这是与安装直接有关的几何精度检验项目。

5.2.6 检验水平主轴轴线对工作台纵向移动的垂直度时(图5.2.6),应符合下列要求:

1 应将工作台置于其行程的中间位置并锁紧,将水平主轴套筒缩回,且锁紧水平主轴箱;

2 应在工作台面上放一平尺,将指示器固定在插入主轴锥孔内的表杆上,使指示器测头触及平尺检验面,调整平尺使其检验面与工作台纵向移动方向平行,旋转主轴进行检测,并拔出表杆,相对于主轴旋转180°后重新插入,并应重复检测一次;

3 垂直度偏差值应以两次检测结果代数和的1/2计,在300mm检测长度上的允许偏差,精密级镗床不应大于0.005mm,普通精度级镗床不应大于0.008mm。

图5.2.6 检验水平主轴轴线对工作台纵向移动的垂直度

1—平尺;2—指示器

本条是参照《坐标镗床 精度》JB 2254制定的。在测量方法上指示器相对主轴旋转180°再检验一次,其目的是为了消除轴承偏差。偏差应按下式进行计算:

式中:a——偏差(mm);

a11a21——第一次测得值(mm);

a12a22——第二次测得值(mm)。

5.2.7 检验水平主轴轴线对垂直主轴轴线的相交度时(图5.2.7),应符合下列要求:

1 应将横梁置于其行程的中间位置,且锁紧横梁、垂直主轴箱和水平主轴箱,并应将垂直主轴和水平主轴的套筒分别伸出至其行程的1/2处;

2 应在水平主轴锥孔中插入检验棒,指示器固定在垂直主轴上,使指示器测头触及检验棒圆柱面上进行检测,并将垂直主轴和水平主轴同时旋转180°后重复检测,均应记录指示器读数;

3 相交度偏差值应以指示器两次读数的代数差值的1/2计,精密级镗床不应大于0.008mm,普通精度级镗床不应大于0.01mm。

图5.2.7 检验水平主轴轴线对垂直主轴轴线的相交度

1—垂直主轴箱;2—检验棒;3—指示器;4—水平主轴箱

本条是参照《坐标镗床 精度》JB 2254制定的。本节删掉了原规范第5.1.6条,该条文内容是“水平主轴箱垂直移动对工作台面的垂直度”,理由是从安装的角度,本节第5.2.6条、第5.2.7条是与水平主轴箱有关的几何精度检验内容,足够保证设备的精度。