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1、1 引言1.1项目制作的目的（1）通过对项目的制作，使我全面、系统了解和掌握XK7116数控铣床的基本组成及其相关知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。（2）通过对十字滑台的安装，掌握一些工具的用法，对十字滑台机械组成部分安装的过程和注意事项更加了解。（3）锻炼个人独立分析问题和解决问题的能力，提高对应用手册和标准、查阅文献资料及撰写技术论文的能力。1.2项目制作的意义本论文通过对XK7116小铣床安装与调试项目的制作，主要进行数控铣床机械部分（十字滑台）的安装与保养。发现，数控铣床十字滑台的安装与保养过程中需要注意很多方面。其中包括：工具的选取及使用，安装顺序的确定，各部件安装中精度的
2、调整及注意事项，保养方面可能没有想到的细节。那么，项目制作的意义在于，对十字滑台安装中所遇到的不懂的问题以及比较模糊的方面的再次学习与加深了解。并在以后对铣床的维护和保养方面，能够积攒一些经验，使自己在此领域有一个更好的发展。1.3十字滑台的用途及应用领域在十字滑台上安装工件后通过系统控制驱动电机做往复运动,也可在十字滑台上安装动力头等相关附件后,通过十字滑台X、Y方向的运动,对工件进行各种切削,钻削,镗削加工，可以快速运动和慢速运动,是机械加工行业中一种重要的机床附件。十字滑台的应用领域主要有：激光焊接机、插线机、打孔机、涂胶机、机械手、搬运、检测装置、大型数控机床及实用教学等领域。1.4十
3、字滑台的发展这些年来，国内外机床工业迅猛发展，其产值仅次于模具工业的产值。随着工业技术的迅猛发展，对十字滑台的设计和制造要求也越来越高。我国机床工业作为一个独立、新型的工业，正处于飞速发展阶段，已成为国民经济的基础工业之一，其发展前景是十分广阔的。2 十字滑台的安装2.1工具的准备水平仪：以水准器作为测量和读数元件，用于测量小倾角的量具。主要应用于检验各种机床及其它类型设备导轨的直线度和设备安装的水平位置，垂直位置。它也能应用于小角度的测量和带有V 型槽的工作面，还可测量圆柱工件的安装平行度，以及安装的水平位置和垂直位置。钢尺：不可卷的钢质板状量尺。适用于一般的距离测量。内六角扳手：它通过扭矩
4、施加对螺丝的作用力，大大降低了使用者的用力强度。游标卡尺，是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。磁性表座也称万向表座是机器制造业用途最多，广泛适用于各类机床,也是必不可少的检测工具之一。百分表：刻度值为0.01mm，指针可转一周以上的机械式量表。利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。常用于形状和位置误差以及小位移的长度测量。2.2十字滑台的装配装配过程按步骤包括：滑板装配，导轨的装配，电机座、轴
5、承座及丝杠螺母副的装配，滑板装配，第二块底座装配，导轨座的装配，导轨的装配，电机座、轴承座及丝杠螺母副的装配，滑板装配，工具整理。各部分安装精度要求为0.02mm。（1）滑板装配 1）所用工具有内六角扳手，导轨座，螺钉，百分表，磁性表座。 2）装备过程将两个导轨座分别放在底座的相应位置，但它们都要尽可能贴紧底座上的突起。用螺钉固定其中一个导轨座，用百分表测量导轨座和底座的直线度。测量完后彻底固定该导轨座，之后用螺钉固定另一个导轨座，用百分表测量这个导轨座和另一个导轨座的平行度。记得要调整平行为止。测量完后，彻底固定。 3）注意事项在用百分表测时，导轨座不能彻底固定。螺钉应该先从中间固定。测量时
6、，要保证百分表所在导轨座固定但不能彻底固定，即螺钉不能拧太紧。（2）导轨的装配 1）所用工具有内六角扳手，导轨，螺钉，百分表，磁性表座。 2）装备过程将两个导轨分别放在两个导轨座上，先固定其中一个导轨，用百分表测量它和所在导轨座的的直线度，之后彻底固定。固定另一个导轨，用百分表测量两个导轨的平行度。记得要调整平行为止。 3）注意事项在用百分表测时，导轨不能彻底固定。螺钉应该先从中间固定。测量时，要保证百分表所在导轨固定但不能彻底固定，即螺钉不能拧太紧。（3）电机座、轴承座及丝杠螺母副的装配 1）所用工具有内六角扳手，水平仪，螺钉。 2）装备过程将轴承座及丝杠螺母副的装配在底座上，之后再用电机座
7、用螺钉固定在底座上，三个工件都固定之后用水平仪测量丝杠螺母副的水平度。 3）注意事项水平仪要放在丝杠螺母副上测量，电机座，轴承座别放错位置。(4)滑板装配 1）所用工具有滑板，内六角扳手，螺钉。 2）装备过程将面板和丝杠螺母副对齐先用螺钉固定，之后用螺钉将四个滑板和面板固定。 3）注意事项要对准螺钉。(5)第二块底座装配 1）所用工具有底座，内六角扳手，螺钉。 2）装备过程将底座放在滑板上，并使孔对齐，之后用螺钉固定。 3）注意事项一定要使孔之间相通。(6)导轨座的装配 1）所用工具有内六角扳手，导轨座，螺钉，百分表，磁性表座。 2）装备过程同（1）滑板的装配过程。 3）注意事项在用百分表测时
8、，导轨座不能彻底固定。螺钉应该先从中间固定。测量时，要保证百分表所在导轨座固定但不能彻底固定，即螺钉不能拧太紧。(7)导轨的装配 1）所用工具有内六角扳手，导轨，螺钉，百分表，磁性表座。 2）装备过程同（2）导轨的装配过程。 3）注意事项同（6）导轨座的装配的注意事项。(8)电机座，轴承座及丝杠螺母副的装配 1）所用工具有内六角扳手，水平仪，螺钉。 2）装备过程将轴承座及丝杠螺母副的装配在底座上，之后再用电机座用螺钉固定在底座上，三个工件都固定之后用水平仪测量丝杠螺母副的水平度。 3）注意事项水平仪要放在丝杠螺母副上测量，电机座，轴承座别放错位置。(9)滑板装配 1）所用工具有滑板，内六角扳手
9、，螺钉。 2）装备过程将面板和丝杠螺母副对齐先用螺钉固定，之后用螺钉将四个滑板和面板固定。 3）注意事项要对准螺钉。（10）工具整理 1）所用工具有抹布。 2）整理过程将所用工具统一整理好，并放在相应位置。将工作场地保持清洁。 3）注意事项防止工具、量具和工件丢失。十字滑台安装成功图3 十字滑台精度的检验3.1垂直度的检验工作台面对主轴箱垂向移动的垂直度：a 在机床的横向垂直平面内；b 在机床的纵向垂直平面内。（1）检验工具：角尺，工作台位于行程中间位置。（2）检验方法如下，参照GB/T 17421.11998的有关条文：5.5.2.2.2。 角尺放在工作台面上：a 横向垂直平面内，b 纵向垂
10、直平面内。固定指示器，使其侧头触及角尺的检验面。移动主轴箱进行检验，如图3-1。图3-1垂直度检验简图a、 b 的误差分别计算。误差以指示器读数的最大差值计，允许最大误差如表1。允差ab普通级精密级普通级精密级0.016/3000.010/3000.016/3000.010/300 表1 300mm允许最大误差表 计量单位：mm3.2平面度的检验 工作台面的平面度（1）检验工具：水平仪，工作台位于行程中间位置。（2）检验方法如下，参照GB/T 17421.11998的有关条文：5.3.2.2 5.3.2.3。用平尺量、用水平仪检验。如图3-2，在工作台面上选择由O、A、C三点所组成的平面做为基
11、准平面，并使两条直线OA和OC互相垂直且分别平行于工作台面的轮廓边。将水平仪放在工作台面上，采用两点连锁法，分别沿OX和OY方向移动,测量台面轮廓OA、OC上的各点，然后使水平仪沿O A、O “A”、CB移动，测量整个台面轮廓上的各点。通过作图或计算，求出各测点相对于基准平面的偏差，误差以其最大与最小偏差的代数差值计。用平尺和量块检验:按GB/T17421.1-1998中5.3.2.2规定的方法进行。图3-2平面度检验简图平面度局部允许最大公差：在任意300测量长度上，普通级为0.02；精密级为0.012。3.3平行度的检验工作台面对工作台(或立柱,或滑枕)移动的平行度：a.横向；b.纵向。检
12、验工具：平尺。检验方法如下，参照GB/T 17421.11998的有关条文：5.4.2.2.2.1。在工作台面上放两个等高块,平尺放在等高块上:a.横向;b.纵向.在主轴中央处固定指示器,使其测头触及平尺的检验面.按测量长度,横向移动工作台(或立柱,或滑枕)和纵向移动工作台进行检验。如图3-3，a、b的误差分别计算。误差以指示器读数的最大差值计。当工作台长度大于1600mm时，则将平尺逐次移动进行检验。图3-3平行度检验简图平行度允许最大误差如表2。ab在任意300测量长度上0.0250.016在任意300测量长度上0.0250.016最大允差0.050.03 表2 平行度允许最大误差表 计量
13、单位：mm4 十字滑台反向间隙检查4.1定位精度、重复定位精度和反向间隙的概念 定位精度：指十字滑台按指令运行后的实际位置与理论位置之间的差值。重复定位精度：指反复运行同一指令，所得到的移动距离的一致程度(各次之间的距离差)。反向间隙：由于机械传动系统的反向间隙，造成伺服滑台在由正向运动转为反向运动时形成的实际位移与理论位移的差值。4.2反向间隙的检测方法如图4-1，在所测十字滑台的行程内，预先向正向或反向移动一段距离并以此位置为基准点再令向同一方向移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。图4-1反向间隙检测操作示意简图4.3反向间隙的检查步骤方法一： （1)
14、先将十字滑台运行至大至为行程中段的位置，百分表座置于待测滑台的导轨上，表头垂直置于滑台与运动方向垂直的面上；(2)将数控系统置于手动方式，设定手动单步进给步长为1mm，即每进给一次为移动1mm；(3)百分表置零：如表头置于滑台左侧，令滑台向负方向移动1mm，百分表指针旋转一圈，将表对零； （4）令滑台继续向负方向移动1mm，不动百分表，再令滑台向相反方向即正方向移动1mm，读取百分表与零的差值，即为反向间隙。方法二：（1）将系统置于手动状态,用手轮控制滑台移动,将倍率设置为手轮每变化一步,滑台进给0.1mm(根据实际情况设置),配合百分表观察运动情况。（2)将滑台移动至适当位置后，把百分表座置
15、于导轨上，表头置于滑台与滑台运动方向垂直的面上，对好百分表，以此为起始点做正向移动(即与滑台从原始位置移至此起始点的方向同向),手轮每变化一步，滑台移动的实际距离L=L1=L2=L3=0.1mm,表明定位精度良好。(3)测反向间隙,令手轮反向转动,当手轮转动n步后滑台才开始往回移动,则滑台的反向间隙为n0.1mm。4.4反向间隙的检测注意事项检测前应先做以下各项检查：（1）检查前应确保待测滑台清洁、润滑良好。（2）检查传动系统，如联轴节是否可靠、有无松动打滑、皮带的松紧程度等。（3）检查丝杠支承与床身的连接是否有松动以及轴承是否损坏、丝杠转动是否灵活。（4）检查滑台的导轨间隙，一般设备应小于0
16、.015mm。（5）检查滚珠丝杆的预紧力，检查轴向窜动值，一般磨床设备应小于0.008mm。（6）检测时为避免惯性造成滑台前冲的影响，滑台应以低速（把倍率降到最低）或以该设备的工进速度移动。4.5反向间隙与重复定位精度的比较十字滑台反向间隙与滑台重复定位精度的区别：重复定位精度反映的是反复运行同一指令时，伺服滑台各次运行至终点位置的差异程度而伺服滑台反向间隙反映的是滑台每次作换向移动时空行程的大小。4.6定位误差、反向间隙的消除机床伺服滑台换丝杠或换电机后一定要检查反向间隙查出空行程，此时空行程过大，说明丝杠本身和丝杠轴承有间隙，机械要消除间隙。机械间隙消除后，需要调整同步，即电机指令移动距离
17、和机械实际走的距离相等，不相等说明不同步，需要调整速度环和位置环达到同步。机床加工表现异常，最典型的症状是冲刀，这时需要打表检查重复定位，消除跟随误差，调整驱动零漂电位器（该方法仅对模拟驱动有效）。Num系统中，检测到比较小的反向间隙，可以在机床参数P18里面更改对应轴的数值（单位：um）。5 十字滑台的保养5.1导轨的保养十字滑台中导轨主要是4个线轨，保养主要包括：导轨润滑和导轨的防护。（1）导轨的润滑导轨润滑的目的是减少摩擦阻力和摩擦磨损，以避免低速爬行和降低高温时的温升。因此导轨的润滑很重要。对于滑动导轨，采用润滑油润滑；而滚动导轨，则润滑油或者润滑脂均可。数控机床常用的润滑油的牌号有：
18、l-an10、15、32、42、68。导轨的油润滑一般采用自动润滑，我们在操作使用中要注意检查自动润滑系统中的分流阀，如果它发生故障则会造成导轨不能自动润滑。此外，必须做到每天检查导轨润滑油箱油量，如果油量不够，则应及时添加润滑油；同时要注意检查润滑油泵是否能够定时启动和停止，并且要注意检查定时启动时是否能够提供润滑油。（2）导轨的防护在操作使用中要注意防止切屑、磨粒或者切削液散落在导轨面上，否则会引起导轨的磨损加剧、擦伤和锈蚀。为此，要注意导轨防护装置的日常检查，以保证导轨的防护措施到位。5.2滚珠丝杠副的保养（1） 滚珠丝杠副的润滑可用润滑脂和润滑油润滑。润滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺母的
19、壳体空间内，而润滑油则经过壳体上的油孔注入螺母的空间内。应每半年对滚珠丝杠上的润滑脂更换一次，清洗丝杠上的旧润滑脂，涂上新的润滑脂。用润滑油的滚珠丝杠副，可在每次机床工作前加油一次。（2) 滚珠丝杠副的防护滚珠丝杠副应避免灰尘或切屑、污物等进入。如果滚珠丝杠副在机上外露，应采用防护罩封闭，如果采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管或折叠式套管等，7 安装时将防护罩的一端连接在滚珠螺母的端面，另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。如果滚珠丝杠处于隐蔽的位置，则可采用密封圈防护，将密封圈装在螺母的两端。接触式密封圈防尘效果好，但因没有接触压力，使摩擦力矩略有增加。非接触密封可避免摩擦力矩，但防尘效果稍差。工作时
20、需避免碰击防护装置，防护装置有损坏要及时更换。(3) 轴向间隙的消除滚珠丝杠副拆装后，为保证反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙。双螺母滚珠丝杠副消除间隙的方法为，利用两个螺母的相对轴向位移，使两个滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺纹滚道的两个相反的侧面上。用这种方法预紧消除轴向间隙时，应注意预紧力不宜过大，否则会使空载力矩增加，从而降低传动效率。(4） 定期检查支承轴承应定期检查丝杠支承与床身的连接是否松动，支承轴承是否损坏。如有问题应及时紧固松动部件并更换支承轴承。5.3铣床的保养（1）安全操作1)数控铣床是一种精密的设备，所以对数控铣床的操作必须做到三定（定人、定机、定岗）。2)操作者必须
21、经过专业培训并且能熟练操作，非专业人员勿动。3)在操作前必须确认一切正常后，再装夹工件。（2）日常维护和保养1)操作者在每班加工结束后，应清扫干净散落于工作台、导轨等处的切屑、油垢；在工作结束前，应将各伺服轴回归原点后停机。2)检查确认各润滑油箱的油量是否符合要求。各手动加油点、按规定加油。3）注意观察机器导轨与丝杠表面有无润滑油，使之保持润滑良好。 4）工作中随时观察积屑情况，切削液系统工作是否正常，有积屑严重应停机清理。 5)如果离开机器时间较长要关闭电源，以防非专业者操作。（3）每周的维护和保养1)每周要对机器进行全面的清理。各导轨面和滑动面及各丝杆加注润滑油。2)检查和调整皮带、压板及
22、镶条松紧适宜。3)检查滤油器是否干净，若较脏，必须洗净。4)检查各电气柜过滤网，清洗粘附的尘土。（4）月与季度的维修保养1）检查各润滑油管要畅通无阻、油窗明亮，并检查油箱内有无沉淀物。2）清扫机床内部切屑、油垢。3）检查所有传动部分有无松动，检查齿轮与齿条啮合的情况，必要时作以调整或更换。4）检查强电柜及操作平台，各紧固螺钉是否松动，用吸尘器或吹风机清理柜内灰尘。检查接线头是否松动。5）检查所有按钮和选择开关的性能，各接触点良好，不漏电，损坏的更换。（5）每年的维修保养1）检查滚珠丝杠，清洗丝杠上的旧润滑脂，换新润滑脂。2）更换X，Z轴进给部分的轴承润滑脂。更换时，一定要把轴承清洗干净。3）清
23、洗各类阀、过滤器，清洗油箱底，按规定换油。4）主轴润滑箱清洗，更换润滑油。5)检查电机换向器表面，去除毛刺，吹净碳粉，磨损过多碳刷及时更换。6)调整电动机传动带松紧。7)清洗离合器片，清洗冷却箱并更换冷却液，更换冷却油泵过滤器。6 总结通过这次毕业设计的制作，我从中学到了更多的知识。对数控铣床更深的认识与了解；数控铣床的安装与调试知识；十字滑台的安装与精度的检验；反向间隙的调整；数控铣床的保养。其中主要是对数控铣床十字滑台的安装与保养。在安装过程中也遇到很多问题，有的地方可能没有考虑周全或者是自己粗心，错误百出。但是，通过反复的拆装，最终还是按要求安装成功了。比较难的地方在于精度的检验，由于对
24、百分表不是很熟悉，在检验和调整方面用了不少时间。通过这次项目的制作，让我知道了十字滑台的组成部件的名称和作用，知道了拆装过程中所用工具的名称和作用，以及拆装过程中所要注意的细节。通过这次项目的制作，我对数控铣床的结构了解了不少，在以后的维修工作中，也会对数控铣床不那么陌生，还有对数控铣床的验收工作也能胜任。对我以后的工作非常的有帮助，因为数维专业在以后的工作中不仅仅是针对车床，还有铣床，加工中心等等很多的数控设备。通过这段时间的学习使我收获了实践，升华了理论，完善了自我，提高了能力，总的来说让我受益匪浅。也深刻意识到我们所掌握的知识是很不够的，要想做一个技能型人才还需要学习很多东西。在这里感谢
25、刘老师、马老师和数维教研组数位老师的细心指导，同时我在以后的学习，生活，工作中，也会不断总结，不断升华和完善自我！7 参考文献1.荣维芝，数控原理与维修技术M,北京：机械工业出版社,2004.2.彭跃湘,数控机床故障诊断及维护M,北京：清华大学出版社,2006.3.夏庆观,数控机床故障诊断及维修M,北京：高等教育出版社,2002.4.孙丽媛,机械制造工艺M,北京：冶金工业出版社,2007.5.罗学科,谢富春,数控原理与数控机床M,北京:化学工业出版社,2004.6.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,GB/T17421.2-2000机床检验通则第2部分:数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定S,北京:中国标准出版社,2000.
