1:導(dǎo)軌安裝結(jié)構(gòu)及精度要求
某近場(chǎng)測(cè)試設(shè)備水平向?qū)к壏种鲗?dǎo)軌和副導(dǎo)軌,全長(zhǎng)各13m,跨距1.5m,是該設(shè)備各項(xiàng)精度極為重要的基礎(chǔ)和基準(zhǔn)。主導(dǎo)軌起主導(dǎo)作用,副導(dǎo)軌起支承作用.
2:主導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度調(diào)試
由于上銀導(dǎo)軌是由13根1m長(zhǎng)的精密導(dǎo)軌在基礎(chǔ)鋼軌上拼接而成。為了便于精密導(dǎo)軌的拼接和調(diào)試,我們將此過程分成鋼軌粗調(diào)與精密導(dǎo)軌精調(diào)兩步。
鋼軌粗調(diào)我們采用拉鋼絲法,在鋼軌上置一滑塊,滑塊上安裝一帶有刻度的讀數(shù)顯微鏡,顯微鏡的鏡頭對(duì)準(zhǔn)一直徑為0.3mm的鋼絲,鏡頭垂直放置。在鋼軌一端固定鋼絲,另一端通過滑輪吊一重錘,然后調(diào)整鋼絲兩端,使顯微鏡在鋼軌兩端時(shí)鋼絲與鏡頭上的刻線重合。此時(shí),鋼絲在水平面內(nèi)已是一理想直線,換句話說為一基準(zhǔn)。移動(dòng)滑塊即檢查出鋼軌上任一位置的直線度,并進(jìn)行調(diào)整直到鋼軌全長(zhǎng)在水平面內(nèi)直線度調(diào)至0.3mm范圍內(nèi)。然后,用配作法安裝精密上銀導(dǎo)軌。此時(shí),精密導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度在0.3mm范圍內(nèi),給進(jìn)一步調(diào)整帶來了方便。
主直線導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度精調(diào)首先將寬45mm精密導(dǎo)軌相對(duì)13m長(zhǎng)度簡(jiǎn)化成一直線。一般情況下,測(cè)量水平面直線度可采用準(zhǔn)直儀、平行光管等普通光學(xué)儀器,但該導(dǎo)軌較長(zhǎng),超出了測(cè)量范圍且讀數(shù)困難,因此,我們采用了德國(guó)產(chǎn)200m對(duì)線望遠(yuǎn)鏡測(cè)試法
。
將光源及鏡頭讀數(shù)裝置分別置于導(dǎo)軌兩端,目標(biāo)固定于原配導(dǎo)軌滑塊上,移動(dòng)滑塊(目標(biāo)) 即可測(cè)出導(dǎo)軌全長(zhǎng)任一點(diǎn)的誤差。調(diào)整調(diào)整座上的相應(yīng)螺栓,在壓板螺栓預(yù)緊狀態(tài)下,分段調(diào)整。讀數(shù)精度為每格0.001mm。
3:主導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度及與大地水平度調(diào)試
為了充分反映主導(dǎo)軌全長(zhǎng)上任一點(diǎn)的誤差,我們采用了德國(guó)產(chǎn)0.01mm/1000合像水平儀,每隔100mm(滑塊長(zhǎng))首尾相連測(cè)試法共測(cè)115點(diǎn)計(jì)11.5m。調(diào)試時(shí)采用0.015mm/1000框式水平儀,1m直尺及等高塊規(guī)置于兩調(diào)整座之間。調(diào)整水平調(diào)整螺栓使框式水平儀讀數(shù)盡可能小,且使水平儀水泡方向交錯(cuò),左右座位同時(shí)兼顧調(diào)整,直至得到滿意的讀數(shù)值。然后將合像水平儀置于滑塊上
模擬工作狀態(tài),移動(dòng)滑塊,每100mm讀數(shù)一次,得到115個(gè)讀數(shù),經(jīng)數(shù)據(jù)處理后畫出曲線圖,從圖中量出主導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度及與大地水平誤差。也可通過旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理直接得到兩項(xiàng)誤差,結(jié)果與作圖法一致。
4:主導(dǎo)軌扭曲度的調(diào)整
主導(dǎo)軌扭曲度是原設(shè)計(jì)未要求而我們認(rèn)為極為重要的精度。它的誤差直接影響副導(dǎo)軌的調(diào)整和在使用過程中將影響滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)自如,以至影響整個(gè)裝置的使用和精度。因此,我們?cè)O(shè)定其誤差<0.05mm,將0.03mm/1000框式水平儀橫向(垂直于導(dǎo)軌)置于滑塊上,移動(dòng)滑塊可測(cè)出任一點(diǎn)的扭曲度。通過加墊片調(diào)整,最終保證誤差<0.05mm/全長(zhǎng)。
5:副導(dǎo)軌調(diào)整
為保證副軌與主軌在兩個(gè)平面內(nèi)的位置精度,我們用一根2m直尺(自身平行度0.01mm),另設(shè)計(jì)固定滑塊的夾具。將直尺置于兩軌間作為“過橋”。如此,直尺可通過兩軌上滑塊在兩軌上任意移動(dòng),且充分模擬工作狀態(tài)。
垂直面內(nèi)副導(dǎo)軌直線度及與主導(dǎo)軌平行度在垂直面內(nèi)與主軌平行及副軌本身在垂直面內(nèi)直線度這兩項(xiàng)精度,可通過調(diào)測(cè)主副軌任一點(diǎn)的等高來反映。在“過橋”(直尺)上置一0.01mm/1000合像水平儀。移動(dòng)“過橋”,讀水平儀讀數(shù)。調(diào)整時(shí)僅調(diào)副軌各調(diào)整機(jī)構(gòu),直至誤差<0.05mm。此結(jié)果說明副軌的直線性即主軌的直線性。垂直面內(nèi)的平行度自然已保證。
水平面內(nèi)副導(dǎo)軌直線度及與主導(dǎo)軌平行度在“過橋”上置一百分表,在測(cè)試等高的同時(shí),可將直線度調(diào)在0.30mm/13000內(nèi),平行度自然也已同時(shí)保證。
6:結(jié)論
經(jīng)具有二級(jí)計(jì)量資格部門測(cè)量論證,水平向主副導(dǎo)軌的各項(xiàng)精度。按以上方法同樣對(duì)該設(shè)備垂直向上銀導(dǎo)軌(長(zhǎng)8m)進(jìn)行了調(diào)試與測(cè)量,并將在未來的四臺(tái)同類設(shè)備研制中得到應(yīng)用