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      機床床身是整個機床的基礎(chǔ)。床身的精度主要在導(dǎo)軌上, 因此床身導(dǎo)軌的加工質(zhì)量尤為重要。床身導(dǎo)軌波紋是表面質(zhì)量缺陷之一, 隨著表面粗糙度值的降低, 波紋就愈加突顯出來。導(dǎo)軌出現(xiàn)波紋嚴重時, 從床身導(dǎo)軌的外表看去, 可見一條條明暗交錯的橫向波紋, 導(dǎo)致油膜不容易形成, 導(dǎo)軌磨損加快, 從而影響導(dǎo)軌精度。

      1 .導(dǎo)致磨削重型床身產(chǎn)生波紋的因素

      (l) 砂輪的影響①砂輪本身密度不均勻或粘結(jié)劑的不均勻, 會使砂輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)的疏松度不均勻, 這不但會造成切削力的不均勻, 還會引起砂輪內(nèi)部含冷卻液不均勻而造成砂輪原有的動平衡的破壞, 引起床身周期振動, 產(chǎn)生波紋。②砂輪表面磨粒分布高低不平, 磨削加工時, 砂輪與工件接觸宏觀上是線接觸, 但微觀上是無數(shù)個切刀在同時對工件進行切削加工。這些切刀的切削刃是多種多樣的, 有的是正前角刃切削, 有的是負前角刃切削,有的則是無切削刃的擠壓或撕裂加工, 因此在切削中消耗的切削力相當(dāng)大, 為一般切削加工的10 一20倍。在實際磨削中經(jīng)常會見到連續(xù)進刀磨削時, 火花不是均勻連續(xù)的, 而是斷續(xù)或時大時小的現(xiàn)象,就是由于磨削的切削力大, 引起振動, 產(chǎn)生波紋。

      (2) 磨頭主軸軸承的影響采用高速球軸承的磨頭, 由于高速球軸承的每個滾珠之間都有尺寸誤差。在裝配過程中, 要消除軸承的游隙量, 必然會引起軸承微觀的中心線位移, 導(dǎo)致磨頭在高速旋轉(zhuǎn)工作時, 引起振動, 產(chǎn)生波紋。導(dǎo)軌磨床的磨頭主軸系統(tǒng)應(yīng)采用內(nèi)封閉式的靜壓軸承結(jié)構(gòu), 主軸運轉(zhuǎn)時靠靜壓油將主軸浮起, 主軸支撐圓周表面靠油膜浮起運轉(zhuǎn), 消除了因高速球軸承引起的周期頻率變化而產(chǎn)生的波紋。

      (3) 液壓驅(qū)動系統(tǒng)的影響①采用液壓缸驅(qū)動工作臺運動也必須采取相應(yīng)的措施, 因為壓力供給時微觀都有一個微量的供油變化, 在葉片泵的兩個葉片之間、齒輪泵的齒形之間以及柱塞泵的柱塞交替之間都有流量的微觀變化, 影響系統(tǒng)供油微量周期變化, 反映在工作臺往復(fù)運動時會出現(xiàn)微觀抖動。為了保證供油壓力的穩(wěn)定, 可增加保壓系統(tǒng); 以及把從液壓泵到液壓缸的供給管路中的一條油管, 改為由數(shù)條長短不一的油管, 每條管路的長短都相差很大, 以保證輸油管路的幾次保壓, 提高驅(qū)動系統(tǒng)穩(wěn)定性。②液壓油是傳遞動力的介質(zhì), 而液壓油本身存在的彈性, 液壓缸和活塞的配合間隙液壓缸的尺寸精度及形狀精度, 活塞與液壓缸的長期運動中, 液壓缸內(nèi)壁的拉毛和彎曲變形, 液壓油內(nèi)混人水和空氣及油質(zhì)變化而產(chǎn)生氣泡等, 所引起液壓缸內(nèi)壓力的變化而導(dǎo)致工作臺往復(fù)運動時的抖動現(xiàn)象。因此, 對液壓油進行冷卻恒溫處理及清潔處理, 保證油質(zhì)純潔。

      (4) 工作臺的影響①工作臺是齒條傳動的或是由龍門刨改造的導(dǎo)軌磨床, 肯定存在與齒條距離相同的磨削波紋, 因此用于精密磨削的導(dǎo)軌磨床不能采用工作臺的往復(fù)運動是由齒條傳動的方式,必須采用液壓驅(qū)動作往復(fù)運動。②工作臺本身與床身的接觸狀況也將影響工作臺運動的平穩(wěn)性, 如工作臺與床身接觸不好或接觸面有研傷時, 工作臺進行往復(fù)運動應(yīng)是勻速運動, 但當(dāng)兩個研傷部位接觸時, 阻尼增大, 使工作臺運動瞬間受阻, 速度減緩。當(dāng)研傷部位脫離接觸時, 阻尼減小, 勻速運動恢復(fù), 而在恢復(fù)的瞬間會有能量釋放, 床身沖擊, 反映到磨削工件上就會產(chǎn)生波紋。當(dāng)工作臺不停地往復(fù)運動, 就會周期地產(chǎn)生波紋。為了保證導(dǎo)軌磨床工作臺運動平穩(wěn)性, 應(yīng)采用靜壓導(dǎo)軌, 使工作臺往復(fù)運動時, 工作臺由液壓油浮起來。這樣不僅使機床運動輕松, 而且不易研傷。另外, 導(dǎo)軌接觸面應(yīng)采用刮研方法, 這樣不但使機床能達到很高的精度, 而且刮研易含油, 有利于導(dǎo)軌面的潤滑。

      2 .消除磨削重型床身產(chǎn)生波紋的方法

      (l) 砂輪①適當(dāng)?shù)卦黾幽ヮ^系統(tǒng), 包括滑板、主軸系統(tǒng)的剛度及尺寸, 使整個磨頭系統(tǒng)加重, 達到磨頭的重量大于磨削時床身的振動力, 壓住砂輪進行磨削。②砂輪裝入砂輪夾盤后須做靜平衡, 保證砂輪在圓周任意位置停止。砂輪夾盤與磨頭主軸錐孔貼合度大于60 % (應(yīng)能達到自鎖) 。③砂輪的修整選用鑲嵌3 克拉整體天然金剛石的金剛筆。砂輪修整時金剛筆與砂輪的拖曳角為10 。一15 。。為避免金剛筆的鈍化, 不時將金剛筆旋轉(zhuǎn)90 。。金剛石對熱很敏感, 修整的時候需要用足夠的磨削液冷卻, 要保持切削液的連續(xù)提供。推薦砂輪的修整用量: 修整速度為巧一25 m m /m in ; 修整量0 .02m 而次; 修整次數(shù)(單程) 為2 一3次。

      (2) 磨頭主軸軸承導(dǎo)軌磨床的磨頭主軸系統(tǒng)應(yīng)采用內(nèi)封閉式的靜壓軸承結(jié)構(gòu), 主軸運轉(zhuǎn)時靠靜壓油將主軸浮起, 主軸支撐圓周表面靠油膜浮起運轉(zhuǎn), 消除了由高速球軸承引起的周期頻率變化而產(chǎn)生的波紋。

      (3) 液壓驅(qū)動系統(tǒng)為了保證供油壓力的穩(wěn)定, 可增加保壓系統(tǒng), 以及把從液壓泵到液壓缸的供給管路中的一條油管, 改為由數(shù)條長短不一的油管。每條管路的長短都相差很大, 以保證輸油管路的幾次保壓, 提高驅(qū)動系統(tǒng)穩(wěn)定性。對液壓油進行冷卻恒溫處理及清潔處理, 保證油質(zhì)純潔。

      (4) 工作臺的影響用于精密磨削的導(dǎo)軌磨床不能采用工作臺的往復(fù)運動是由齒條傳動的方式, 必須采用液壓驅(qū)動作往復(fù)運動。為了保證導(dǎo)軌磨床工作臺運動平穩(wěn)性, 應(yīng)采用靜壓導(dǎo)軌, 使工作臺往復(fù)運動時, 工作臺由液壓油浮起來。這樣不僅使機床運動輕松, 而且不易研傷。另外, 導(dǎo)軌接觸面應(yīng)采用刮研方法, 這樣不但使機床能達到很高的精度, 而且刮研易含油, 有利于導(dǎo)軌面的潤滑。

      (5) 床身裝夾方式的影響床身以底面為基準墊墊鐵找正、裝夾。保證各墊鐵平整、等高, 墊鐵間隔為500 一60 Om m 。用手試推每塊墊鐵, 看其是否移動, 若移動調(diào)整至不動為止。每塊墊鐵的預(yù)緊力要均勻。四周的側(cè)頂墊紙檢查, 頂至紙抽不掉為原則, 也就是說給床身一定的伸展度, 但不能有間隙。

      (6) 磨削用量的選擇合理地選擇磨削用量是提高導(dǎo)軌表面質(zhì)量、消除波紋的重要因素。推薦磨削用量: 切削速度為35 一40 m /m in , 進給量為20 一25m m /行程, 每次切削深度為0 .OO 5m m , 砂輪線速度為405/m 。

      3.結(jié)語

      從分析磨削重型床身產(chǎn)生波紋的因素中可以看出, 影響床身磨削波紋的因素較多, 機理探討也很復(fù)雜。依據(jù)我公司解決重型床身磨削波紋的實踐經(jīng)驗可以得出結(jié)論, 從砂輪、磨頭、驅(qū)動系統(tǒng)、裝夾及磨削用量等諸多方面采取有效措施, 能夠使導(dǎo)軌表面精度得到一定提高。