数控车轮车床装配精度研究

　　摘要：简要介绍了数控车轮车床的组件。针对数控车轮车床装配过程中出现的问题，利用系统分析法进行分析。在对其进行受力分析的基础上，找到了装配中应注意的问题，并对装配方法进行了相应改进，经生产实践证明改进后性能良好。
　　关键词:数控车轮车床，系统分析法，装配精度
　　0 引言
　　机床的装配是整个机床制造过程的最后阶段，机床的质量最终通过装配的精度来保证。装配中采取合适的装配方法和良好的工艺措施，能使产品达到规定的技术要求.甚至在降低零件加工难度、提高生产率的情况下，保证机床的最终精度要求。达到优质、高产、低成本的生产目的。
　　WT110/Q-NC是我公司为智波交通运输设备有限公司生产的第一台数控车轮车床。该车床主要用于铁路机车厂、客货车厂、机务段、站修点、地铁车辆厂的制造修理。本台机床加工轨距1435mmm，滚动圆直径为760-1100mm的铁路地铁车辆、内燃机车、蒸汽机床、电动机车的从动轮，以及各种客货车的解体后的单个轮对的轮缘及踏面的加工。
　　1装配中存在的问题
　　在总装调试达到精度要求后，进行试切工件检测，发现工件径向跳动达0.32mm，端面跳动达0.40mm,远远超过径跳0.1mm端跳0.15mm的技术要求。
　　2故障分析及解决方案
　　机床的装配精度受各部件装配精度的综合影响，排除装配误差，提高机床的加工精度，就需要首先分析问题，引入系统分析法。建立装配精度系统功能结构图，逐级检测，提高整体装配精度，如图1所示。
　　
　　图1：装配精度系统功能结构图
　　根据图1先检查影响机床刚性的各部件有无松动未紧固。检验主轴系各参数，在检查瓦盖时，发现其把合面下塞尺未起到夹紧固定作用,重新配做此部件，装入。更换瓦盖，套筒等有问题部件
　　1. 在检验主轴套筒时，发现其中有镶嵌缝隙无法修复，打废重做。新套筒装入后，调试精度试切，精度略有改观，径跳0.28mm端跳0.21mm但仍未达到技术要求。
　　2. 进而对左右刀架、卡盘、卡爪等部件重新紧固处理。经以上努力工件径跳达0.25mm，端跳达0.18mm仍未达技术要求。
　　3. 深入查找原因，结合工件圆度差的因素怀疑工件有夹紧变形。作实验，当只有两顶尖夹紧卡爪放松时，其端跳径跳仅仅超差0.05mm左右，但卡爪夹紧后超差0.10mm左右
　　4. 说明这种夹紧方式对轮对加工精度影响较大，易受交变力影响。由受力分析主轴箱与尾座上体刚度小于下体的刚度，易产生变形。当顶尖给予工件轴向夹紧力时，工件给予大小相等方向相反的反作用力。如主轴与尾座按略抬头处理，在反作用力作用下其仰角有变大的趋势。如主轴与尾座按略低头处理，则会矫正其误差。
　　为了验证受力分析的正确性，进行多次验证实验，把水平仪放于主轴套筒和尾座套筒上，发现当夹紧时主轴抬头仰角变大。鉴于此种情况，大胆提出主轴箱尾座按低头处理的假设试调。
　　
　　图2抬头处理受力前后（夸大示意图）
　　3解决方案
　　因此本台机床按低头0.02/500处理调刨后进行多次试切，当卡爪夹紧时测得数据超差0.02mm左右，放松后全部达到精度要求。选取三次试切，检验精度，三次试切统一进给量0.15mm，主轴转速30r/min，测得三组数据见表1，均达技术要求，合格出厂。

　　表1：三次试切实验数据（单位mm）
　　4结语
　　综上所述,数控车轮车床经过按低头调试后合格出厂，但这仅用于此台机床的装配调试，没有经过长时间大批实验验证，还有很多不确定因素。在今后的生产中应逐渐总结实验数据加以完善。
　　参考文献:
　　[1].刘薇娜等.机器装配精度的系统分析[J].长春理工大学学报.2004.9.
　　[2].唐宝泉.重型卧式车床高精度主轴装配工艺研究[J].工艺与检测.2008.10.
　　[3].王建华，彭安华.提高卧式车床装配精度方法研究[J].机械与电子.2008.19.

《数控车轮车床装配精度研究》

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