近年，對機(jī)床的精度及性能要求不斷提升，在國家863課題“精密臥式加工中心設(shè)計制造關(guān)鍵技術(shù)”中，所研制的臥式加工中心M/800H樣機(jī)性能指標(biāo):主軸轉(zhuǎn)速12000r/min，直線坐標(biāo)定位精度0.003mm，重復(fù)定位精度0.0015mm，轉(zhuǎn)臺定位精度3′′，重復(fù)定位精度1.5′′。其中，機(jī)床的精密裝配技術(shù)成為的關(guān)鍵研究內(nèi)容。M/800H臥式加工中心的整機(jī)裝配可以劃分為:移動部件裝配、主軸單元部件裝配、數(shù)控轉(zhuǎn)臺部件 裝 配、固 定 結(jié) 合 面 裝 配 等，以 下 進(jìn) 行 部 分介紹。

1 移動部件導(dǎo)軌裝配技術(shù)

高精度臥式加工中心的移動部件導(dǎo)軌結(jié)合部的裝配精度對機(jī)床的定位、重復(fù)定位精度及機(jī)床加工精度具有重要的影響。 目前，國內(nèi)外的通用方法仍然是通過導(dǎo)軌基面刮研方式，來保證導(dǎo)軌副的裝配精度。在實踐中發(fā)現(xiàn)，盡管導(dǎo)軌基面可以達(dá)到很高的刮研精度，但導(dǎo)軌裝配后的幾何精度不一定會提高，這是由于導(dǎo)軌的誤差、大件的結(jié)構(gòu)、剛度等綜合因素造成了導(dǎo)軌裝配后的結(jié)構(gòu)變形，同樣，移動部件在機(jī)床上裝配后，由于移動部件的重量、大件刮研時的放置方向與部件裝配后工作方向的差異，也會導(dǎo)致整機(jī)與關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)變形，進(jìn)而影響直線坐標(biāo)的精度，達(dá)不到機(jī)床精度要求。為解決這一問題，在M/800H高精度臥式加工中心裝配中，基于對裝配過程的靜力學(xué)仿真，得 到X、Y和Z三組導(dǎo)軌每個裝配步驟的靜變形規(guī)律，確定導(dǎo)軌面各點綜合變形值。對比裝配前部件變形誤差和整機(jī)裝配后的變形誤差，利用反變形原理，修正導(dǎo)軌安裝基面，以提高直線移動部件的幾何精度和運動精度［1－2］。

1.1 導(dǎo)軌基面修正方法精密臥式加工中心的X、Y和Z三向?qū)к壏謩e安裝在立柱、溜板和床身上，實際刮研調(diào)整時，立柱、溜板和床身平放在地面或墊鐵上，對床身來說，調(diào)整時的重力方向和工作狀態(tài)下的重力方向相同，但是，對于立柱和溜板來說，調(diào)整時的重力方向與工作狀態(tài)下的重力方向不同。設(shè)移動部件在導(dǎo)軌上的行程為S，將該行程均分為n段，則應(yīng)計算的變形節(jié)點位置有n+1個，記每個裝配狀態(tài)下各個節(jié)點位置的導(dǎo)軌變形為δim，其中i=1，2，3，...，n+1，m=0，1，2，3，4，5，表示各裝配步驟。對X、Y導(dǎo)軌，調(diào)整時重力作用下的變形和工作狀態(tài)下的變形不同，設(shè)在實際調(diào)整狀態(tài)下，導(dǎo)軌面的重力變形為δ'i，直線度設(shè)計要求為δ，則X、Y導(dǎo)軌安裝面修正后的調(diào)整量應(yīng)為:δai=δ5i+δ0i－δ對于Z向?qū)к墸{(diào)整方向的重力和工作狀態(tài)下的重力方向相同，δ0i=0。1.2導(dǎo)軌靜變形仿真分析方法使用軟件Creo2.0建立整機(jī)大件的三維模型，并對結(jié)構(gòu)進(jìn) 行 簡 化。固定結(jié)合面主要是螺栓連接結(jié)合部，在進(jìn)行等效時，選定螺栓連接處作為等效結(jié)合點，并對兩個結(jié)合點建立三向剛度關(guān)系。等 效 方 式 如 圖1a所示。滑動結(jié)合面主要包括滾動直線導(dǎo)軌—滑 塊結(jié)合面，進(jìn)行等效時，在導(dǎo)軌和滑塊上對應(yīng)位置設(shè)置等效結(jié)合點，對兩個結(jié)合點建立兩向剛度，等效方式如圖1b所 示。各結(jié)合面結(jié)合點的等效剛度值，