檢測(cè)導(dǎo)軌直線度應(yīng)注意的問(wèn)題
2020-03-17 魏公際
(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院,西安 710089)
摘 要:機(jī)床精度檢驗(yàn)是培養(yǎng)機(jī)制專業(yè)學(xué)生動(dòng)手能力、提高實(shí)踐技能的必要手段。弄清其方法和原理具有重要意義。
關(guān)鍵詞:精度檢測(cè);注意問(wèn)題
0 引言
機(jī)床精度檢驗(yàn)
[1] 是高職院校機(jī)制專業(yè)《機(jī)械加工技術(shù)》課程的重要組成部分,也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、提高實(shí)踐技能的必要手段,因而在教學(xué)中占有重要地位。但從現(xiàn)行各版本教材來(lái)看,對(duì)這一部分內(nèi)容介紹較為粗淺,有些內(nèi)容甚至是含糊不清的,給理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)造成一定困難。限于篇幅,下面就普通車床導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度檢驗(yàn)[2]談幾個(gè)應(yīng)該注意的問(wèn)題與同行商榷。
1 水平儀讀數(shù)所表示的意義
大家知道,車床導(dǎo)軌直線度的檢驗(yàn)主要儀器是水平儀,那么水平儀的讀數(shù)表示什么意義呢?教材上基本上都沒(méi)有明確指出,有的甚至給人的感覺(jué)是“在某一點(diǎn)的讀數(shù)”這顯然是錯(cuò)誤的,因?yàn)樗絻x是測(cè)量水平度(或者叫傾斜度)的,而一個(gè)點(diǎn)是不存在水平度的,所以對(duì)水平儀讀數(shù)的正確理解和表達(dá)就是一個(gè)線段的情況,而不是一個(gè)點(diǎn)的情況,這一點(diǎn)在教學(xué)中應(yīng)特別指出。
例1有一測(cè)量長(zhǎng)度為1500mm的普通車床導(dǎo)軌,用精度為0.02/1000的框式水平儀測(cè)量,每250mm為一測(cè)量段,從左到右各段讀數(shù)依次為:+2、+2、0、-1、-1.5、-1格,這樣得到的讀數(shù)是6個(gè)(而不是7個(gè)),導(dǎo)軌的直線度曲線和如圖1
[3]。
即水平儀個(gè)讀數(shù)+2格表示車床導(dǎo)軌段(0~250mm)的斜度是(0.02/1000)×2=0.04/1000,也即第250mm處比第0mm處高(0.04/1000)×250mm=0.01mm;第二個(gè)讀數(shù)+2格表示第二段(250mm~500mm)的斜度是:(0.02/1000)×2=0.04/1000;也即第500mm處比的250mm處高(0.04/1000)×250mm=0.01mm;……;第五個(gè)讀數(shù)-1.5格表示第五段(1000mm~1250mm)的斜度是:(0.02/1000)×(-1.5)=-0.03/1000;也即第1250mm處比第1000mm處高(-0.03/1000)×250mm=-0.075mm(即低0.075mm)。明確了這點(diǎn),學(xué)生基本上都能很容易畫出直線度曲線。
2 相對(duì)讀數(shù)和讀數(shù)
在有些教材中也曾提到相對(duì)讀數(shù),即水平儀的讀數(shù)采用相對(duì)讀數(shù),也就是只讀出各測(cè)量段相對(duì)于前一測(cè)量段水平儀氣泡移動(dòng)的格數(shù),但對(duì)于這種讀數(shù)方法怎樣作圖并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并無(wú)說(shuō)明,因而引起了某些混亂。到底應(yīng)當(dāng)怎樣作圖呢?我認(rèn)為,因?yàn)樗絻x讀數(shù)表示的是傾斜程度,所以相對(duì)讀數(shù)就應(yīng)表示在前一測(cè)量段斜度基礎(chǔ)再傾斜的程度,因而作圖時(shí)應(yīng)有再傾斜。
例2上例中,如果段讀數(shù)為+2格,以后各段的相對(duì)讀數(shù)依次為:0、-2、-1、-0.5、+0.5格,則床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度曲線第二段相對(duì)讀數(shù)為0,所以與段斜度相同;第三段相對(duì)讀數(shù)為-2格,所以在第二段基礎(chǔ)上下降2格即將第二段線ab延長(zhǎng)與750mm線相交,從交點(diǎn)c′下降2格找到c,bc即為第三段(500mm~750mm)的傾斜情況;第四段讀數(shù)為-1格,在第三段基礎(chǔ)上下降1格找到d、cd即為第四段的傾斜情況,其余類推。例1和例2是同一導(dǎo)軌,只是采用的讀數(shù)方法不同,因而讀數(shù)不同,但其圖形是一樣的。
其以后的數(shù)據(jù)處理也與讀數(shù)相同。明白了相對(duì)讀數(shù)的意義和作圖方法,學(xué)生就會(huì)對(duì)這部分內(nèi)容有進(jìn)一步的理解和認(rèn)識(shí)。
3 關(guān)于數(shù)據(jù)處理
機(jī)床精度的檢驗(yàn),就是要得到機(jī)床誤差的具體數(shù)值,以判定其精度的高低或是否合格。
根據(jù)最小包容原則可以確定圖1、圖2中的誤差為δ。(機(jī)床安裝中要求導(dǎo)軌處于水平狀態(tài),所以誤差在鉛直方向)如何算δ呢?因水平儀的讀數(shù)表示斜度,所以斜度乘以測(cè)量段長(zhǎng)度就表示該段兩端高度差,如前所述a點(diǎn)比0點(diǎn)高0.01mm,b點(diǎn)比a點(diǎn)高0.01mm,c點(diǎn)與b點(diǎn)同高,等等。所以b點(diǎn)比a點(diǎn)高0.02mm即bb″=0.02mm,而b′b″=2/6×0.5格×(0.02/1000)×250mm=0.0008mm,所以δ=bb′=bb″-b′b″=0.0192mm。
局部誤差δ局從圖可以看出在第二段和第三段之間,所以δ局=bb′-aa′=0.0192-0.00996=0.00194(mm)。也可以根據(jù)格數(shù)和測(cè)量段長(zhǎng)度化為高度誤差通過(guò)這樣的分析講解,學(xué)生就可以獲得一個(gè)完整的了解,并能判斷教材中的正誤。
4 幾種特殊情況
普通車床出廠或大修后其導(dǎo)軌直線度曲線是中間部分凸起,如圖1、圖2、圖3所示。但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后出現(xiàn)一些其它情況如“兩谷夾一峰”(圖4)、“兩峰夾一谷”(圖5),對(duì)于這些情況也應(yīng)使用最小包容原則確定其直線度誤差。
以上是在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)這一部分內(nèi)容的看法和做法。
由于水平有限,以上觀點(diǎn)難免有錯(cuò)誤、缺點(diǎn),歡迎讀者給與批評(píng)指正。
參考文獻(xiàn):
[1]顧維邦:《金屬切削機(jī)床概論》[M];機(jī)械工業(yè)出版社,2005,7.
[2]劉蒼林:《金屬切削機(jī)床》[M];天津大學(xué)出版社,2009,8.
[3]張普禮:《機(jī)械加工設(shè)備》[M];機(jī)械工業(yè)出版社,2005,7.
(來(lái)源:價(jià)值工程)