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标题: 龙门式结构机床的主轴垂直度问题 [打印本页]

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-17 12:04
标题: 龙门式结构机床的主轴垂直度问题
根据精度要求安装各导轨、铸件。但是现在出现的问题是：方形大理石检具放在工作台上或直接放在底座上，检具不动。滑座移动至拱门的左端、中间、右端，再移动Z轴，打机床的Z轴垂直度，3个位置检测的垂直度误差超过0.018mm。一开始我们怀疑工作台面与拱门上表面不平行，2个面呈现扭曲状态，后用电子水平仪检测，2个面平行范围在0.006mm内，。拱门上的2条导轨的水平和侧面平行度误差在0.003mm内，但是拱门的上表面中间相对于拱门的2侧有中凸0.012mm。我们采用很多方法如何去将这个0.018的垂直度误差调整过来，最终在拱门与底座角的左前角垫了0.13mm的塞尺，垂直度才达到要求的0.003mm内。但是这样操作后，我们重新去检测拱门的上表面与工作台/底座的平行度，呈现0.06mm的扭曲。现在出现垂直度偏差的精度问题，还是没有找到。哪位大侠有设计过或组装过类似的机型的机床，能够帮忙解决感激不尽。（拱门上的负载：滑座+主轴箱+其他配件=1.3T)
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补充内容 (2020-10-23 09:04):
X轴行程720、Y轴450、Z轴150-500

作者: 机床的春天 时间: 2020-10-17 13:16
你已经找到问题所在了，再努力想一想，以结果来推断原因，好好分析一下就明白了。

作者: 鑫森淼炎垚 时间: 2020-10-17 14:05
滑座设计有上有缺陷。

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-17 14:37

鑫森淼炎垚发表于 2020-10-17 14:05
滑座设计有上有缺陷。

什么缺陷?

作者: 未来第一站 时间: 2020-10-17 15:09
根据你的描述我会先检查主轴箱导轨与主轴平行度。

作者: 鑫森淼炎垚 时间: 2020-10-17 15:43
数控机床的设计一定要注意零部件的自然变形，这样造成的设备整体精度下降，很难消除而且没规律可循。从图片看，可以改进的地方很多。

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-17 15:50

鑫森淼炎垚发表于 2020-10-17 15:43
数控机床的设计一定要注意零部件的自然变形，这样造成的设备整体精度下降，很难消除而且没规律可循。从图片 ...

比如.....?

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-17 15:53

未来第一站发表于 2020-10-17 15:09
根据你的描述我会先检查主轴箱导轨与主轴平行度。

滑座在拱门上X向左右移动，滑座当移动至最左端时，Z轴移动主轴箱，垂直度为0；当滑座游动至最右端时，主轴头呈现低头形势，垂直度误差为-0.018mm

作者: 翱翔天际 时间: 2020-10-17 15:55
你这个精度要求很高啊

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-17 15:57
本帖最后由无敌小蒋于 2020-10-17 16:00 编辑

翱翔天际发表于 2020-10-17 15:55
你这个精度要求很高啊

几何精度基本控制在0.005mm

作者: 心随你~~ 时间: 2020-10-17 17:29
调工作台滑块。

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-17 18:19

心随你~~ 发表于 2020-10-17 17:29
调工作台滑块。

和工作台没关系，大理石放底座上，打标出来的值也一样

作者: 雨滴13 时间: 2020-10-17 20:44
拱门结构不合理，把底座抬高，拱门做成箱型

作者: 韩寒11 时间: 2020-10-17 21:17
《拱门的上表面中间相对于拱门的2侧有中凸0.012mm〉导轨放置的底面可能刮研不到位

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-18 09:13

机床的春天发表于 2020-10-17 13:16
你已经找到问题所在了，再努力想一想，以结果来推断原因，好好分析一下就明白了。

还是不明白，请再点拨1、2

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-18 09:14

韩寒11 发表于 2020-10-17 21:17
《拱门的上表面中间相对于拱门的2侧有中凸0.012mm〉导轨放置的底面可能刮研不到位

这个有可能，我试试

作者: 翱翔天际 时间: 2020-10-18 09:30
你这些东西都要时效处理才行啊，不然时间久了就变形了

作者: 远祥 时间: 2020-10-18 18:58
单个零件的精度和装配组装的精度，这些都是需要把控的。

作者: SNTFQGU 时间: 2020-10-19 15:41
过几天再看一样，很容易找到问题

作者: 点点人生123 时间: 2020-10-19 23:18
这么高精度的没玩过，我觉得装配之前先检测每个零件配合面的尺寸精度并且记录下来以帮助分析问题吧

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-20 11:23

翱翔天际发表于 2020-10-18 09:30
你这些东西都要时效处理才行啊，不然时间久了就变形了

新机器

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-20 11:24

远祥发表于 2020-10-18 18:58
单个零件的精度和装配组装的精度，这些都是需要把控的。

现在是单个零件的精度都是可以的

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-20 11:24

SNTFQGU 发表于 2020-10-19 15:41
过几天再看一样，很容易找到问题

在这一步已经停留了一个月，现在准备将大理石反厂重修精度

作者: 往前走 时间: 2020-10-21 19:35
本帖最后由往前走于 2020-10-21 19:51 编辑

数控龙门铣装配工艺路过，正好是我的特长。。。
等我有空仔细看看，你叙述的还不太清晰，你这是测量的运动轴线的垂直度，运动轴线的精度有时候与零件的自身几何轴线不一定完全一致。

对于高精度测量，操作的测量手段也非常重要。你可以参考一下，IS0230或者国标GTB17421机床检验通则，上面叙述的很详细。你再找一个龙门检测检验国标看看。

对于机床来说，水平放置的导轨面，垂直平面内的直线度，这个拱门中间中凸一般是正确的做法。

这种纯几何精度的测量分解的话不算难，建议你再理理思路，就是6个运动自由度的分解。再就是将测量过程建议画成图表述一下，精密设备的每一项测量、每一个操作步骤都很重要。

你们有装配工艺吗？哪个单位呀？

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-22 08:24

往前走发表于 2020-10-21 19:35
数控龙门铣装配工艺路过，正好是我的特长。。。
等我有空仔细看看，你叙述的还不太清晰，你这是测量的运动 ...

运动轴线的精度有时候与零件的自身几何轴线不一定完全一致？这句没明白过来，请指点

作者: 大慧子 时间: 2020-10-22 15:19
你好，你这个设备上面会用到直线导轨还有螺杆，模组这些吗？如果能用得上，可以认识一下不？我们公司做这些的

作者: 无敌小蒋 时间: 2020-10-22 15:29

大慧子发表于 2020-10-22 15:19
你好，你这个设备上面会用到直线导轨还有螺杆，模组这些吗？如果能用得上，可以认识一下不？我们公司做这些 ...

国产的用不上，进口的有稳定的供应商了。

作者: 大慧子 时间: 2020-10-22 15:32

无敌小蒋发表于 2020-10-22 15:29
国产的用不上，进口的有稳定的供应商了。

我们主要做台湾TBI和台湾鼎翰的，如果合适的话，也可以发一些型号报个价格给您对比对比

作者: 往前走 时间: 2020-10-22 21:14

无敌小蒋发表于 2020-10-22 08:24
运动轴线的精度有时候与零件的自身几何轴线不一定完全一致？这句没明白过来，请指点

下文中，溜板就是滑座。。

我的说法也不太严谨。运动轴线的精度一般是位置精度、直线精度和旋转精度综合得来，而位置精度和直线精度测量可以比较明确，而旋转精度的很少有人注意或者说没必要引起注意。对于超精密设备，这个应该予以考虑。而最近几年，机床的检测标准基本都加入了对于机床运动仰俯角和偏摆角的角度偏差的测量，就是解决机床运动轴线上扭曲和偏摆的问题。而数控系统或者三坐标设备的空间补偿更是对这些综合精度的补偿，就是类似6个自由度的问题。
不知道你机床最终精度和售价如何？如果预算充足，建议楼主的设备立项的时候加入空间补偿功能，对设备的精度有提升。前两年我从原单位出来的那时候空间补偿功国内能很少能实现，华中好像后来做出来了，西门子发那科也都陆续对国内开放了，雷尼绍也有相应的解决方案了。

我反复看了几遍问题，还是没太看明白你的问题和描述，在说明问题的时候建议给出原始测量数据，不要自己描述。

在必威APP精装版下载上不太好解决就因为很多问题有大量的实验和测试过程，而这些过程的很多步骤都需要认真去思考和琢磨，甚至测量方法上都需要认真琢磨。每一步的扭曲的方向，平行度超差的方向，垂直度超差的方向一定要记录好，如果有可能的话尽量录像，为以后的复盘分析做准备。

我一直没太看懂，你是不是测量的XZ轴线垂直度？？！！这个很重要。
我先假设你测量的是XZ垂直度
如果两边和中间三次测量的垂直度数值都一样，都是0.018，方向也一样，那可以预判溜板运动的偏摆没有问题，也就是溜板在运动时，在XZ平面内的没有发生仰俯变化。这时候你就需要调整主轴箱与溜板的配合，一般是刮研或者配磨垫子。
如果两边和中间的垂直度不一致，相差较大，那可以预判溜板偏摆有问题，也就是溜板在运动时，在XZ平面内的发生仰俯变化。这时候你就需要优先考虑溜板与导轨的配合了，那就需要再进一步分析了。

提示一下，看看龙门铣床国家检测标准，有几项你值得参看。比如上述我说的，溜板沿Y轴运动时，测一下X，Y向的角度偏差。X轴向的偏差基本就是垂直平面内的直线度，Y轴向的偏差就是你的溜板的在XZ平面内的仰俯，就是抬头低头。具体算法看国标。

最后还是建议你们单位的装配工艺工程师继续好好分析分析。

当然楼主甚至起码的应该说明一下设备的大体尺寸呀，

作者: 蹦哒的蚂蚱 时间: 2020-10-27 17:43
就没个明白人，都是话说一半不疼不痒，唉

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