一、立式车床的构造 立式车床由机座、立柱、活动横梁、顶梁、垂直刀架、侧刀架、操作盒、等组成，如图3-1所示。 图3—1 立式车床构造 1-回转工作台床身 2 -立柱导轨 3-横梁 4-联系梁 5-垂直刀架 6-侧刀架 7-控制按钮站 8-基础 9-调整垫铁 10-地脚螺栓 11-框式水平仪 12-百分表 13-平平尺 14-检测用等高垫铁 15-内径千分尺 16-左立柱中心基准 17-右立柱中心基准 18-回转工作台中心基准 二、底座安装 1．地脚螺栓预埋 （1）立式车床的地脚螺栓，通常为预埋螺栓，在浇注基础混泥土时安装好，按进厂设备实物用样板划定地脚螺栓中心位置。样板使用薄铁皮为宜。 （2）制作预埋螺栓固定架，固定架要能保证螺栓的铅垂度，在浇注混泥土时不发生变形。 （3）固定架在浇注基础前准备定位，并安装牢固，防止在浇注过程中发生位移，底座和立柱底的相互中心距离必须准确。 （4）地脚螺栓安装在固定架上，调好标高和铅垂度，将螺栓固定稳妥。 （5）浇注混泥土时要注意观察和检查，防止发生固定架和螺栓移动。 2．安置垫铁 （1）根据车床的重量、加工零件的最大重量、以及地脚螺栓的规格和个数为16个，混泥土强度等来确定垫铁的组数和排列方式，并可按下式近似计算垫铁的面积A()： A = 式中 C——安全系数，一般取C =1.5~3； ——机床质量，单位kg； ——地脚螺栓拧紧力，单位N； R ——基础或地坪的承载强度，单位MP。 （2）基础达到可安装的强度后，划出基础纵、横中心线）垫铁处基础铲凿平整，用垫铁和平尺检查水平。 （4）某些立式车床变速箱后面处，应使用可调垫铁，以便于微动调整变速箱。 3．安装变速箱和基座 （1）当变速箱和基座底面为非加工面时，允许少量垫铁接触不平处用钢板插入垫平、垫实，待基座找平后点焊住。将油道油腔清洗并吹扫洁净。 （2）调整找平基座。在基座导轨上放置纵向和横向调整垫铁，将平尺通过底座导轨回转中心放在垫快上，用水平仪测量，纵向和横向偏差均不大于0.04/1000mm，调平后紧固地脚螺栓。 （3）在底座上安装工作台。 1）将工作台和底座主轴键槽的位置划出，并引出延伸到工作台和底座的侧外缘边。 2）将工作台吊升到底座上方，对正键槽划线，缓缓落入基座轴套内。 3）工作台找水平度。在工作台上按纵向和横向放置垫铁，上放平尺，用水平仪按纵向和横向测量工作台的水平度，其偏差均不应超过设备技术文件的规定。 三、左、右立柱的安装 1．清洗检查立柱 清洗立柱各加工面上的防锈油漆，检查立柱导轨面应无锈蚀、损伤等缺陷，结合面无锈斑、销钉和销孔配合合适。检查安装侧刀架平衡配重的右立柱内孔，铲除突出的铸造毛边。 2．吊装立柱 将平衡配重吊入右立柱下坑内，找中心位置，避免在立柱吊装落位时发生碰阻。立柱吊装就位时，要平正靠近底部垫铁和基座结合处，利用调整垫铁和连接螺栓使立柱于螺栓接合面贴合对正后，插入定位销，拧紧连接螺栓，下部垫铁要垫实。 3．调整立柱铅垂度 用水平仪在正导轨面和外侧导轨面上测量，同时在工作台中央放垫铁、平尺、水平仪测量，正、侧两面和工作台纵、横两方向的读数代数差值即偏差值，不应大于0.04/1000mm,如图3-2所示。 图3-2 检查立柱导轨对工作台或底座导轨的垂直度 4．检验两立柱正导轨面的共面度 用平尺靠贴立柱正导轨面，用0.04mm塞尺检查，不应插入。 5．安装主变速箱 （1）在吊横梁前将主变速箱就位，于底座找正连接固定。 （2）检查并调整变速箱最末从动轴齿轮于工作台大齿圈的齿合情况，使之达到设备技术文件要求的技术条件。 四、横梁和顶梁安装 1．横梁和顶梁安装步骤 （1）清洗横梁、立柱结合面，检查结合面。应无锈迹、损伤等缺陷，涂抹上润滑油。 （2）在横梁下边垫上方木层。将横梁吊平吊升到安装位置，贴靠立柱找正落于垫木上。 （3）顶梁经清洗检查后吊升到立柱上，调整后有控制定距垫板时，将垫板插入顶梁和立柱间，然后拧紧连接螺栓。 （4）顶梁的栏杆和扶梯应在顶梁安装时安上，以便于在顶梁上操作。 （5）安装横梁的传动螺杆，与横梁上的螺母连接，上端与顶梁上传动机构连接。 （6）装配横梁与立柱导轨上的镶条、压板、压板弹簧，初步调整导轨间隙。 2．横梁质量检查调整。 （1）检查横梁垂直移动对工作台旋转轴线）在工作台中央放检验棒或精密角尺；将百分表固定在横梁上，使其测头触到检验棒或角尺上。 2）检验横梁的垂直移动偏差：在横梁行程的上、中、下三个位置，移动横梁测量，在1000mm的测量长度上至少应测取三个读数。 3）检验横梁垂直移动对工作台旋转轴线的平行度：平行度偏差以百分表读数的最大差值计，在平行于横梁的平面内的平行度检测如图3-3a所示，在1000mm测量长度上，不应大于0.04mm；在垂直于横梁的平面内的平行度检测如图3-3b所示，在1000mm测量长度上，不应大于0.06mm。 图3-3 检验横梁垂直移动对工作台旋转轴线的平行度 a）平行横梁平面内 b）垂直横梁平面内 3．导轨间隙调整 导轨间隙调整根据机床结构，通常有平镶条导轨间隙调整、楔形镶条导轨间隙调整或压板导轨间隙调整、滚珠导轨间隙调整等类型。 （1）平镶条导轨间隙调整。平镶条导轨间隙调整步骤见图3-4：旋松螺母，拧紧或放松螺钉，移动平镶条1的位置，则导轨间隙变小或变大，如图3-4a，b和c所示。调整时，宜先拧松固定螺钉2，调整完成后在拧紧螺钉2。调整间隙时，可用塞尺在导轨的两头和中间测量，间隙应均匀，最后旋紧螺母。平镶条只局部与螺钉接触，较易发生变形，与导轨接触状态较差。 （2）楔形镶条导轨间隙调整。楔形镶条导轨间隙调整步骤如图3-4所示：旋转调节螺钉2、拔杆3带动楔形板延长度方向移动，从而最大或减小间隙，拔杆还可以限制楔形镶条在工作智能中发生窜动，如图3-4d所示。反向调整调节螺钉2（先拧松一端，在拧松对应端），拔杆3推动楔形镶条移动，使导轨间隙增大或减小，测量达到要求间隙值后，旋紧另一端的调整螺钉，将楔形镶条固定，防止在工作中出现窜动而改变了间隙值，如图3-4e所示。当需调大导轨间隙时，先拧松螺母M，再将调节螺钉2拧松拔杆3带动镶条外移使导轨间隙增大，测量间隙值符合要求后，旋紧螺母M和N，将镶条定位。需调小间隙时，先拧松螺母N，再将调节螺钉2拧紧其操作与调大间隙相同，如图3-4f所示。 图3-4 用镶条调整轨道间隙的方法 a），b），c）平镶条 d），e），f）楔形镶条 1－镶条 2－调节螺钉 3－调整拔杆 （3）压板导轨间隙调整。压板导轨间隙调整步骤如图3-5所示：将压板面m与n是平面磨准或刮准来保证需要的间隙，如图3-5a的间隙在n面。拧开固定螺钉2，调整压板与导轨结合面间的垫片厚度来改变间隙值，测量间隙时，要拧紧固定螺钉，否则间隙值不准确，如图3-5b所示。图3-5c所示是用调整螺钉来改变压板的位置，从而增大或减小导轨间隙。 图3-5 用压板调整导轨间隙 a）用磨削或刮削压板的厚度来保证间隙 b）用改变垫片厚度来调整间隙 c）用螺钉调整平镶条的位置来调整间隙 1－压板 2－固定螺钉 3－垫片 4－平镶条 5－调节螺钉 （4）滚珠导轨间隙调整。滚珠导轨间隙调整步骤如图3-6所示：镶钢滚珠导轨是将下部镶钢导轨固定在床身上，如图3-6a中的5和6：上部镶钢导轨固定在工作台上，导轨中间是钢珠滚动体，用保持器将各钢珠隔开，间隙不用调整。图3-6b为用调节螺钉7调整外侧导轨的位置来调大或调小导轨间隙测量间隙符合要求后，将螺钉、螺母拧紧螺钉7还可将导轨进行预紧，以增加导轨刚度，提高导轨的运动精度和承受较大的倾侧力矩。 图3-6 滚珠导轨间隙调整 a）不需机械调整，利用油压顶浮形成间隙 b）用螺钉调整镶钢导轨移动来调整间隙 1，2，5，6－镶钢导轨 3－钢球 4－保持器 7－调节螺钉 （5）滚柱导轨间隙调整。滚柱导轨间隙调整调整步骤与滚珠导轨间隙调整、V形和矩形截面导轨及润滑面导轨调整步骤类似，其中V形和矩形截面导轨、由于该结构只在上、下导轨间虽加装滚柱体，但其间隙会因为工作台自重而不需要调整，间隙靠润滑油压形成，如图3-7a所示。滚柱导轨承载能力比滚珠导轨大，应用较广，但对导轨平行度要求高。 燕尾形滚柱导轨间隙调整可通过调整螺钉1来移动上燕尾导轨，改变燕尾斜面与滚柱体间的间隙，水平滚柱体的间隙不需调整，如图3-7b所示。 图3-7 滚珠导轨间隙调整 a）不需机械调整，利用油压顶浮形成间隙 b）用螺钉调整燕尾形导轨移动来调整间隙 1－调整螺钉 2－燕尾形导轨 3－滚动体 五、刀架安装 1．垂直刀架安装 （1）拆开刀架上的导轨镶条和压板，清洗导轨及加工面。检查导轨面，应完好无锈蚀。 （2）左右垂直刀架分别吊装安于横梁上，在导轨面上抹上润滑油，刀架移动传动的齿轮应对正横梁装配孔，装上压板、镶条，调整导轨间隙。 （3）装好垂直刀架升降的底轴，拆除平衡锤的压紧构件，使平衡锤起配重平衡作用。 2．侧刀架安装 （1）拆下镶条、压板，清洗导轨及其他加工面，检查无缺陷后抹上润滑油。 （2）安装刀架与配重的连接件，如轴承、滑轮（或链轮）、轮轴、吊挂钢索或链子等，清洗防护油漆。 （3）在右立柱正面下部放上方木，擦净立柱导轨面，抹上润滑油，将侧刀架吊平正，缓缓靠近立柱正面导轨，安上镶条、压板，初步调好导轨间隙，连接升降机构。 （4）将配重和侧刀架连接起来，用手摇操作刀架上升，检查有无卡阻现象，拆除方木。 3．刀架质量检测 （1）检测垂直刀架水平移动对工作台面的平行度方法见图3-8所示，其步骤如下： 图3-8 检验工作台固定型立式车床垂直刀架水平移动对工作台的平行度 1）在工作台距中心等距离且与横梁平行位置，放两个检验调整用等高垫块，上放平尺，使平尺与横梁水平导轨平行。 2）将横梁锁定在较下部位置，百分表固定在垂直刀架上，测头触及平尺检测表面。 3）未检验的另一垂直刀架置于该侧立柱前。 4）移动垂直刀架，在任意1000mm长度上，百分表的读数最大代数差值即不平行度偏差，不应大于0.03mm.。 5）用同样的方法检验另一台垂直刀架，均应符合要求。 6）当测得偏差值超过规定时，经分析确定无测量误差后，应调整相关部位的座底垫铁来满足刀架的几何精度。 （2）侧刀架上下移动对工作台旋转轴线所示，其步骤如下： 图3-9 检验侧刀架移动对工作台旋转轴线的平行度或侧刀架 移动对工作台面的垂直度 1）按垂直刀架水平移动对工作台面的平行度检测方法的相同要求，在工作台上纵向放平尺，上放检验用精密角尺，或将检验棒放在工作台中心，百分表固定在测刀架上，侧头触及检验棒或精密角尺。 2）移动侧刀架，测量并记录百分表的读数最大代数差值，在任意300mm测量长度上，不应大于0.03mm.。 六、润滑系统和液压系统安装 1．检查随机带来的所有润滑设备、附件及油管，应与设备润滑图相符，油管无破损及挤扁现象。 2．用压缩空气吹扫所有油管、油孔、油道，应畅通无污染。必要时，可用煤油和锭子油的混合液清洗油管或按说明书的要求清洗。 3．安装油泵、油箱、操纵台，按图进行管道连接。 4．检查油箱内部，确认清洁后，按说明书要求加入润滑油到规定油位。 5．全部安装完成后，按润滑系统开车程序启动油泵，观察油泵的运转情况是否良好、润滑系统各接头处有无泄漏情况。 6．将各给油点接头拆开，排除管内的空气，至给油点连续稳定来油为止。 7．将工作台吊起，检查机座导轨的来油情况是否正常。 8．检查工作台转动及其他运动部位是否与油管相碰；特别注意检查工作台主轴的供油情况，油管是否固定牢靠、有无碰擦现象。 9．检查油箱回油情况，油箱的油位在泵供油后是否符合规定油位要求，如低于规定油位，应补充加入同牌号油。 七、试运转 1．试车条件 （1）机床全部组装完毕，并清洗洁净。 （2）所有机床部件的安装几何精度，经检验合格。 （3）润滑、液压系统清洗合格，按技术文件要求加注润滑油、液压油，系统运转良好。 （4）机械、电气安全装置，调整正确、可靠；制动和锁紧机构应调整适当。 （5）各操作手柄转到灵活，定位应准确，并应将手柄置于“停止”位置上。 （6）电气操作控制系统接线应正确，接头牢固可靠，绝缘、接地、接零良好。各电机旋转方向符合机床工作要求。 （7）运动部位的安全防护装置已安装好。 （8）试车场地杂物清理干净，备用工机具、应急物品准备妥当。 2．试车前的准备工作 （1）检查各导轨的间隙是否符合设备技术文件的要求，导轨和镶条的配合松紧程度是否良好。 （2）检查各刀架、横梁的锁紧调整情况是否符合要求。 （3）检查各电机的运转方向是否与机床运转方向要求相符。 （4）检查各运动部件有无有与其他部件发生碰撞和摩擦现象。 （5）润滑油的品种、规格及油量是否符合要求，各给油点供油是否正常。 （6）油盘供油的各给油点出油是否符合设备技术文件的要求。 （7）检查各手柄的操作是否灵活，位置是否正确，仪表指针有无错误。 3．试运转操作 （1）电机空负荷运转。将电机与机械运转机构脱开，按电气启动程序运转0.5～2h；主电机的绕组温升和轴承温度应符合设备技术文件的规定；电机空负荷试运转合格后，方可与机械运转机构连接。 （2）工作台试运转 1）点动启动。检查有无异常声响，方向是否正确。 2）以低速启动运转。低速运转时间不少于5min。 3）正常运转。低速运转正常后，再以各级工作速度进行运转，每级速度运转不少于5min。 4）高速运转。正常运转试验结束后做机床的高速运转，高速运转试验应以主轴达到稳定温度为止。试运转中，应反复变换工作台速度，变速机构应灵活可靠，指示正确。高速运转之后，再次选定工作台中等速度，检验启动、停止、制动、正反转等动作，反复进行10次，其动作应灵活、可靠；电气、液压、润滑系统工作应良好、可靠。 （3）横梁运行试验。慢速开动横梁的上升、下降，启动、运行应平稳，无冲击、爬行现象；横梁与立柱导轨的夹紧机构的松开、夹紧动作协调；行程开关动作准确、可靠；润滑油供油正常；启动、停止灵活、可靠；慢速试验合格后，做中速和快速试验，均应符合要求。 （4）刀架进给试验。垂直刀架与侧刀架逐个作启动、停止试验，应动作准确、可靠；作慢速进给试验，反复动作10次，其动作应灵活正确；变速机构应灵活、可靠，指示准确；夹紧机构动作应协调、灵活可靠；行程开关动作准确、可靠；启动、停止动作准确、可靠；润滑供油良好；刀架慢速进给试验合格后，按相同操作程序做中速、高速进给试验，均应达到上述要求。 （5）刀架做水平移动（垂直刀架）和升降试验（侧刀架）。启动和停止应准确、可靠；夹紧机构动作协调、灵活、准确；运动应平稳，无卡涩和爬行现象；行程限位开关应准确、可靠；润滑供油良好；各种速度下均能达到上述要求。 （6）做机床联合动作试验。单项动作试验合格后，做工作台、横梁、垂直刀架，侧刀架联合动作试验。机床联合动作试验中，各项运动应协调准确、平稳；变速操作机构应灵活、可靠；启动、制动、停止、正反向运动应灵活、准确；各运动工作部位润滑良好、温升正常；电气系统、润滑系统、液压系统工作正常；整机连续空负荷运转时间，可按表3-1的要求进行；主轴承温度和温升应符合按设备技术文件或表3-2的要求。 表3-1 机床连续空负荷运转时间 机床控制形式 机械控制 电液控制 数字控制 一般数控机床 加工中心 时间（h） 4 8 16 32 表3-2 主轴承温度和温升 ℃ 轴承形式 温度 温升 轴承形式 温度 温升 滑动轴承 ≤60 ≤30 滚动轴承 ≤70 ≤40 八、试运转常见故障及其消除 1．试车故障 （1）发热。温度急剧升高，温升或最高温度超过规定值，甚至出现冒烟现象。发热部位有轴承、滑动摩擦导轨、气缸、齿轮箱等运动部位及绕组线圈、油、水和气体介质。 （2）震动。机身和运动部位产生超过正常允许的振幅值。表现在转轴轴承座、机身或外壳等处。用手触摸、检验棒测听或仪器检测，有明显异常感觉。 （3）噪声。运动部分内部或管道内部发出异常的噪声，听觉有明显刺激。用噪声分贝计测量，其分贝值大大超过允许值。 （4）异常响声。内部发生撞击声、冲击声、摩擦沙沙声。用检验棒在外部侧听油明显感觉，甚至能直接听到这些异常声响。 （5）爬行和冲击运动。此种故障发生在滑动摩擦面的导轨上，表现为运动部连续，有时快、有时慢，甚至短暂停止和突然前进。 （6）压力异常变化。气压、油压、水压突然急剧降低或增高，可从压力指示变化、控制仪表报警及物流量的变化中发现。 （7）油液产生大量泡沫。从油箱中可观察到泡沫的存在，严重时大量带油液的泡沫外溢，给油点给油不稳定等。 （8）突然发生泄漏。外部泄漏可直接观察到；内部泄漏从指示仪表或工作状态可作判断，压力表有明显压降。 （9）齿轮崩牙。可听到突然的金属折断声，传动出现周期性的异常声响。 （10）其他故障。如手操作或机构操纵不发生运动、抱轴、打滑、变形、拉伤、出力不足等。 2．故障产生的一般原因 机械设备试车中出现故障。由于设备的结构不同、工作性质差异大、试车重点部位不同，出现的故障会各不相同。但是，发生故障的原因却基本相似，一般试车中出现故障主要的原因有：间隙调整不合理，紧固件连接不牢或松动，齿轮啮合不良，润滑不良，内部不清洁及有异物，弹簧压力调整不当，调整找中不良，试车负荷过大，结构设计不合理和零部件加工精度达不到要求等。 以上这些故障原因通常来自于三个环节：设计方法的原因、制造装配方面的原因、安装调试和操作方面的原因。一般情况下以最后一个环节的因素居多，也是我们分析、研究、消除的重点。 下面将各环节可能存在的影响因素分别加以说明，供分析参考。 （1）设计方面。主要有结构设计存在不足处；设计技术参数不当；元件选配不合理，选材不尽合理，设计的精度和间隙存在问题等。 （2）制造装配方面。加工精度存在问题；装配配合不当；材料代用欠妥；加工工序遗漏；零件发生了变形等。 （3）安装、调试、操作方面。主要有找正对中有问题、间隙调整不合理，连接不牢固或松动，组装装配不当，拧紧力不均匀产生变形，内部有异物、系统内不清洁，油压油量调整不符合要求，操作不当或失误等。 3．机床设备安装调试中常见典型故障分析及处理举例 当出现故障时，要运用掌握的理论知识、实践经验，结合安装调整时的实况及记录、设备技术文件资料的数据，进行综合分析。分析时要仔细、全面，对非影响因素逐步排除。故障产生的原因确认要慎重、客观，并结合检查情况，来确定主要原因。现列举几种故障产生的原因，供分析时参考（见表3—3）。 表3—3 设备安装调试中常见典型故障原因分析及处理 故障现象 原因 处理方法 轴承发热 轴瓦与轴颈配合不良，如间隙过小或过大，接触斑点和面积不良等 重新装配，调整轴瓦和轴颈间的间隙 润滑不良，如油量过少或太多，油质不好，粘度过稠，油液中有水分或溶解有
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