摘要：本文从大修后设备的精度检测出发，简述了设备大修后主轴回转轴线和夹具导向孔轴线对导轨的等距度的精度检测。由于重力下垂影响，检测结果和实际应用有很大的差异。本文就卧式钻镗类组台机床总装精度中等距度检验为例，以理论计算和实际检测分别得到的对应的误差值，分析比较后得到对应的修正数据来解决上述因素对联测量的影响。
关键词：等距度；重力下垂；刚度；检测(测量)；精度
1 引言
根据JB3045—82，检验五项，关于主轴箱的夹具相对位置精度规定为检查主轴回转轴线的夹具导向孔轴线对导轮的等距度。其具体检验方法及公差如图1及表1
表1检验方法及公差
从检验方法可以看出，该项就其总装精度实质意义来说，是保证主轴和导套的孔心线对导轨的平行度和等距度．以满足主轴轴线对导套轴线的同轴度。因此，从现行零件形位公差角度出发，检测主轴轴线对央具导套轴线的同轴度，应是我们检查的真正目的。对于卧式组合机床在进行同轴度测量时，由于主轴前轴承外悬伸部分的重力下垂(以下简称重力下垂)的影响而引起的系统误差，可能使不同轴度的实际值超过测量值。因为测量时主轴作缓慢旋转。我们将表头回转中心。而实际上机床工作时主轴是高速旋转的．由于惯性力矩的作用，重力影响减小到可以忽略不计的程度，此时的主轴回转轴线对导套孔轴线的同轴度才是我们要求的。现有的测量工具不可能在与主轴一起高速旋转时测出数值来。因此．只能用主轴缓慢旋转时获得的数值加以必要的修正后来代替。影响下垂量的因素主要是主轴轴颈d、测量截面到主轴前轴承的距离L，(简称悬伸长度)以及主轴的支承形式。组合机床多轴箱常用的钻孔主轴轴颈d=l5 m一中40 mgn共六种，常用的扩铰镗主轴轴颈d=20 mgn一6otoni共7种悬伸长度一般L=300—600 m之间。
2下垂量的试验
我们选择两种滚珠轴承(20TO 722—41，35T0722—41)和两种滚锥轴承(2．0q~721—41，35T0721—41)按照图2的方式，试验不同悬伸长度L的下垂量△1。
图2下垂量试验筒图
按表2编号，先将试验装置绕回转中心翻转180。．百分表读数对0，再将试验装置翻转到图示位置，此时的百分表读数即为二倍的下垂量一2△l
表2试验编号
3计算值与试验值的比较：
将d和￡的值代人上式，就可求得不同轴径d在不同悬伸长度￡上的下垂量计算值。d：20和d=35时，Y与的对应曲线见图4，下垂量试验值△￡与￡的对应点同样标于图4。
图5下垂量计算值与试验值的比较
从图5可以看出：(1)滚锥轴承的刚度较滚珠轴承的刚度好。所以相同轴径前者的下垂量试验值A1较后者小；(2)35 mill轴径滚珠轴承主轴下垂量试验值对计算值的离散度较大，但基本上不大于0．03 nm，其他三根轴下垂量试验值对计算值离散度基本上不大于0．01 mm。因此，当d=20和d=35时，用下垂量计算值Y来修正卧式组合机床在铅垂平面内的同轴度实铡值是可行的。根据以上的分析．按下垂量Y的计算公式可以给出各种不同轴径d的悬伸长度L与下垂量Y的关系曲线，(图4)，以利卧式组合机床总装调整时同轴度修正值的查找。
图4不同直径d的悬伸长度L与下垂量Y的关系曲线
4主轴用空气轴承
高速内圆磨床主轴轴承一般采用空气轴承。空气轴承采用空气冷却和气膜支承，运转平滑，由于气体的黏度小，能够在摩擦损耗不大、润滑剂和支承的温升不高的情况下实现高速旋转，特别适合做高速回转副的支承元件。空气轴承具有精度高、结构紧凑、摩擦功耗低等优点，但由于受到能承受的切削载荷及过载能力较小的限制，其功率一般不是很大。
4．1空气轴承结构
空气轴承在结构设计上，近年相继出现了表面节流、浅腔二次节流、多孔质节流及浮环轴承等新类型。其中，气体浮环轴承是一种较理想的高速轴承，这种浮环型轴承，当轴承高速旋转时，由于润滑气体的粘滞作用，使环也随之以一定速度旋转，即形成内外气膜的双膜轴承;也可以环不旋转，在外部供气作用下悬浮在轴承与轴之间，同样也形成一种双膜轴承。这种双膜轴承的优点是:功耗低;高速稳定性好。
4．2空气轴承需要解决的问题
(1)普遍存在刚度不高、散热性不好的问题;
(2)刚度及承载力特别是抗过载能力不强;(3)工作可靠性、制造工艺性、实用性、普及性等有待进一步的研究;(4)标准化、结构系列化和设计计算方法不够规范。
4．3气磁混合轴承
空气轴承与磁悬浮轴承相比，具有相当高的工作精度，结构简单、制造容易和便于推广应用的优点;而磁轴承具有较高承载能力，便于控制和具有更高工作精度的性能。目前已有专家开发出一种综合这2种性能的气磁混合轴承，这种轴承的主要特点是同时具备较高的承载能力和很高的工作精度，而这种特性很适合于超高速、超高精度加工，有十分广阔的应用前景。
5结束语
综前所述，从理论上和实践上均证明在对卧式组合机床总装精度检验中，为了使实测情况符合下垂实验条件，需准备各种不同直径和不同长度的一套安装百分表用的检验芯轴，并在其上刻有下垂度Y值，以便计算。它可提高检测速度和测量精确性。
参考文献：
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