机修钳工实训（高级模块）课件：机床导轨的刮削

机床导轨的刮削

1．导轨刮研的要求（1）刮研的工作环境，要求工作场地洁净，没有振源，避免阳光照射，精密机床需在恒温室内进行。（2）机床床身的安装水平，床身导轨尽可能地在自由状态下保持最好的水平位置。（3）机床床身的预加负荷，应将影响导轨变形的部件预先装上，或采用相当于该部件重量的物体作为预加负荷来代替。（4）测量机床部件重量对导轨的变形量影响。一、导轨刮研的要求和步骤

2．导轨刮研的步骤（1）先刮形状复杂的导轨，后刮简单的导轨。（2）先刮长的或面积大的导轨，后刮短的或面积小的导轨。（3）先刮难刮的表面，后刮容易的。（4）应以工件上已加工的面或孔为基准，来刮削导轨面。（5）对相同形状的组合导轨，应先刮磨损较少的一条导轨。二、减少导轨刮研时测量次数的方法1．预选基准刮研法根据导轨直线度误差曲线图，找出导轨磨损的最低位置。将该处作为刮研的基准点，再从这点开始，每隔一定距离用等高垫块和平行平尺。以起点为基准用水平仪或光学平直仪测出该点的坐标值，并用较短的研具将这一段导轨刮低到与基准点的坐标值相同。然后以这一段导轨作为基准，再向外延伸测量后也刮低到相同坐标值，使整个导轨面上分段刮研几小块相同坐标值形成预选基准，见图1-4-4。在各基准处涂一层薄蓝油，再用平尺粗刮整个导轨，在粗刮过程中不需再进行测量。当各基准处与平尺接触时，导轨已初步刮直，然后进行精刮，直至整个导轨符合要求为止。图1-4-4a）用光学平直仪测量b）用水平仪确定定位基准

2．平行导轨三点刮研法这种刮研法的原理与上述方法相同，只是导轨长度较短。刮出三点作为预选基准，再刮平整个平行导轨，具体刮研过程见图1-4-5。先将导轨面1按工作台中央T形槽刮平行（图1-4-5a），再以面1为基准在导轨面2的两端和中央刮研a、b、c三点。每处长度约为50mm用百分表控制这三点与导轨1的平行度误差（图1-4-5b）。再用平尺粗刮整个导轨2，待三点显示出研点后，然后精刮至要求。图1-4-5平行导轨三点刮研法

3．导轨平面分段刮研法当刮研导轨平面时，要使其与另一导轨面或孔相平行或垂直，如果相差较多，可用此法分段粗刮，以减少测量次数，提高刮削效率。图1-4-6所示为刮削尾座底平面，要求与套筒锥孔轴心线平行。先在工作台上用测量心轴装在套筒锥孔内，用百分表测量上母线（图1-4-6a）。如果两端读数相差较多，则按比例算出底平面最高处的刮削量，然后在刮研面上划分为几段（估计需要刮几遍才能刮平，就划分几段）。如图1-4-6b所示，先刮第一段，再刮1-2段，依次逐步扩大，直至刮到最后一段。这样已初步使底平面与锥孔轴心线平行，再通过测量修刮后，就能进一步研点精刮。图1-4-6导轨平面分段刮研法

4．刮坑显点法当确定刮削面需均匀刮去较多余量时，如刮削车床主轴箱主轴中心线和尾座顶尖中心线等高精度，可采用图1-4-7所示的刮坑法。图1-4-7刮坑显点法三、双矩形导轨的刮削工艺双矩形导轨如图1-4-8所示。刮削时，应选择尺寸合适的平板来配研显点。平板的宽度可等于或略小于床身宽度b，长度则最好大于或等于导轨长度L。图1-4-8双矩形导轨刮削双矩形导轨时，须将两条矩形导轨1、2的测量曲线绘在同一图内，先作比较分析。如图1-4-9a中曲线1、2如果只按本身导轨的理想直线I-I和Ⅱ-Ⅱ来刮削，结果会使两条平导轨之间形成夹角α，即出现对角扭曲的现象。因此，刮削时应按图1-4-9b中A-A直线先进行粗刮，导轨2在200～400mm应轻刮、800～1400mm处应重刮，1600mm处可不刮。导轨1在0～400mm、800～1200mm、1400～1600mm处均应重刮，400～800mm处应轻刮，但600mm处可不刮。当粗刮一定次数后，显点较均匀时，再测量1、2导轨的误差曲线。按上述方法分析后，若与理想直线相差不多，则可转入精刮阶段。若仍相差较多，则应分轻重有目的地进行粗刮。当精刮至刮削点数符合要求时，再按图1-4-8的方法测量单矩形导轨直线度误差，并用水平仪和平行平尺测量两导轨间的平行度误差（扭曲），直到这三项精度均符合要求为止。图1-4-9双矩形导轨测量曲线a）单条矩形导轨测量曲线图b）双矩形导轨的理想直线图

四、V形导轨与矩形导轨副的刮削工艺刮削时可利用与它本身相配的工作台来配研显点外，还可用图1-4-10d、e所示的研具和角度直尺来研点。前一种方法用于修理时配研，待床身导轨刮削合格后，再以床身导轨为基准来配研工作台导轨面。后一种方法用于制造时作为标准刮研工具。先用角度直尺刮研V形导轨，再以V形导轨为基准用研具配研，来刮削平导轨。图1-4-10研具和角度直尺a）刮削凸燕尾导轨用研具b）刮削55°单燕尾凹导轨用研具c）刮削55°单燕尾凸导轨研具d）刮削V形与平面组合导轨研具e）刮削单条V形导轨研具（角度直尺）由于V形导轨存在着垂直面内和水平面内两种不同方向的误差。因此，V形导轨的综合误差较为复杂。刮削时不能见点就刮，应该用光学平直仪测量出V形导轨在垂直面内和水平平面内的误差曲线。分析判断后，确定那段那一面该重刮，那段那一面该轻刮，图1-4-11为测得V形导轨两个方向误差曲线图。曲线1表示垂直平面内的直线度误差；曲线2表示水平平面内的直线度误差。图1-4-11V形导轨两个方向误差曲线图V形导轨刮好后，再以V形导轨为基准来刮削平导轨。此时用图1-4-10d所示的研具来进行研配，根据所显示的研点刮削。当研点分布均匀时，需用图1-4-12所示的桥板和水平仪测量平导轨对V形导轨的平行度误差（扭曲），长导轨还需用水平仪测量平导轨本身的直线度误差。根据所测得各段误差的读数，分别进行刮削，直至符合要求为止。图1-4-12测量桥板测平导轨对V形导轨的平行度误差

五、双V形导轨的刮削工艺刮削双V形导轨，一般需准备一副凹凸双V形研具。研具的长度应大于导轨的跨度，见图1-4-13所示。研具还可用作测量工具，它的上平面用来安装水平仪，所以必须与双V形导轨平行，其平行度误差可用图1-4-14所示的方法进行测量。用研具研点可同时刮削两条V形导轨，并可利用它测量导轨在垂直平面和水平平面的直线度误差和两导轨的平行度误差。图1-4-13双V形导轨研具图1-4-14双V形导轨平行度误差的测量

如果没有专用研具，则可用角度直尺先将床身一条V形导轨研刮至要求，以此导轨作为基准，用角度直尺作为研具，桥板和水平仪作为测量工具，见图1-4-15所示。先刮削另一条V形导轨的内侧面，当此面与基准导轨的平行度刮至要求后，用同样方法测量和研刮外侧斜面。当两个斜面都研刮好，经测量基本上达到要求后，研配并同时刮削两条工作台面V形导轨。当工作台面导轨上的研点已合格后，再用工作台面导轨与床身导轨合研，以检查床身导轨全长内的接触质量。在修理中、小型机床时，可利用工作台作为研具，对床身双V形导轨进行研点。但在刮削时，主要还是按测量后作出的运动曲线作为依据，研点作为参考。当刮削床身双V形导轨研点均匀，测量导轨在水平平面内和垂直平面内的直线度误差和两导轨的平行度误差均合格后，就配刮工作台导轨，直至研点符合要求，再对床身进行精刮。图1-4-15桥板和水平仪作为测量工具

六、燕尾形导轨的刮研工艺燕尾形导轨如图1-4-16所示，由凸燕尾A和凹燕尾B两部分组成。制造时为了提高刮削效率，需准备图1-4-17中三种研具。图1-4-17a的研具，用来刮研凸燕尾导轨的两个平面1、8和两个燕尾面2、7。图1-4-17b的研具是以凸燕尾导轨平面1、8为基准，分别刮研燕尾面2、7。图1-4-17c的研具是以凹燕尾导轨的两平面3、6为基准，分别研刮燕尾面4、5。当凹凸燕尾导轨研点达到要求，并用千分尺和圆柱量棒测量凸燕尾导轨的平行度误差（图1-4-18）合格后，再用成对凹凸燕尾导轨进行配刮。图1-4-16燕尾形导轨图1-4-17研具

图1-4-18测量燕尾导轨平行度误差

如果只有图1-4-17b角度直尺，也可以采用成对交替配研的方法进行，先将凹燕尾导轨B的两个平面3、6按标准平板刮研达要求的精度，再以这两个平面为基准，刮研凸燕尾导轨的两个平面1、8。然后用55°角度直尺刮研斜面2（或斜面7），刮好斜面2后，在刮削斜面7时，不但要达到接触精度，还要边刮削边检查平行度误差，直到斜面7与斜面2的平行度误差符合要求为止。最后需配刮楔形镶条。图1-4-19为车床燕尾导轨副中镶条的配刮方法。先在标准平板上着色粗刮楔形镶条的基准面3。刮削时，要放在平整的平板或钳桌上，在四周钉木条围住，须在自由状态下进行，不能加压，以防止变形。基准面刮好后，将镶条塞入燕尾导轨内（图1-4-19b）。根据显点进行刮削滑动面4，逐步使镶条的斜度与凹燕尾导轨面1的斜度相吻合，在刮研过程中，要多次将镶条滑动面4大端的凸起部分（图1-4-19d）在标准平板上着色刮去。因为在配刮时这部分尚未进入导轨内，显不出点子而未被刮去。应注意粗刮时必须留有足够余量给精刮时用，因此镶条大端应露出一定长度，不能全部进入导