YP系列压砖机主体部分安装质量的保证方法研究
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摘 要：本文介绍了yp系列液压自动压砖机的主体结构，从平行度传递的角度浅谈了如何保证压砖机的主体安装质量，并分析了传递失效导致主体的质量问题。
关键词：YP系列压砖机；液压；自动压砖机；安装质量；平行度传递
1 引言
YP系列液压自动压砖机（以下简称压机）是恒力泰公司自主研发、制造的一系列集机、电、液为一体化的高技术、高精度的现代化陶瓷机械设备，适合生产多种规格、不同形状的陶瓷墙地砖。众所周知，陶瓷墙地砖具有大小统一、厚薄均匀的特点，保证压机在工作过程中运动部分的高精度、重复动作是生产墙地砖质量合格的关键，而这一过程首先要保证的就是主体部分的安装质量。
2 YP系列液压自动压砖机的主体结构
YP系列液压自动压砖机有多种结构形式，本文以梁柱机的主体结构为例进行分析，如图1所示。其结构特点：上横梁、下横梁通过立柱用螺母在预紧力的作用下联结成整体；油缸、法兰用螺钉与上横梁固定在一起；活动横梁与柱塞用螺栓联结固定；柱塞与油缸、法兰在密封件的作用下配合联结；活动横梁可沿立柱方向导向运动；柱塞为主要运动部件。
3 保证压机主体部分安装质量的原因
陶瓷墙地砖（下称瓷砖）压制的过程为：柱塞在液压油的压力作用下，带动活动横梁向下运动，从而驱动上模具（固定在活动横梁下）向下运动，与下模具（固定在下横梁上）结合，使模腔内的原料在压力的作用下压制成瓷砖形状。
从压制成形的过程中可以看出，上、下模的平面度、上、下模结合的平行度直接影响瓷砖的厚薄均匀程度。平面度可以通过机加工达到技术要求，而平行度需要通过安装给予保证。所以，在安装的过程中，首先要保证的就是上、下模的平行度，而上、下模是分别固定在活动横梁和下横梁上的，故保证活动横梁相对于下横梁的平行度，是压机主体部分安装质量的最终体现。
4 如何保证压机主体部分的安装质量
本文从平行度传递的角度浅谈如何保证压机主体部分的安装质量。
4.1 平行度传递第一环节：下横梁—立柱
平行度的传递过程从下横梁开始，所以下横梁是传递链的基准。在安装过程中要保证下横梁的安装呈水平状态。为了达到此状态，可以在下横梁吊到安装基础上后，用水平仪测量并调整下横梁使其水平。
吊起四条立柱安装到相应的下横梁孔内，用0.05mm塞尺检验立柱台阶面与下横梁面的配合间隙（图1中的d面），要求只允许局部塞入，其塞入深度不应超过可检深度的20%，其可塞入部分累计不应大于可检长度的10%。注意在安装过程中清理配合面的杂质，去除表面毛刺，以免对测量精度产生影响。然后再分别测量四条立柱，要求上台阶面（图1中b面）相对于下横梁平面等高，以保证四条立柱等高，偏差需≤0.10mm。至此，即首先保证了下横梁与立柱的平行度。
4.2 平行度传递第二环节：立柱—上横梁
上横梁吊至立柱上后，用0.05mm塞尺分别检验四条立柱的台阶面与上横梁面的配合间隙（图1中b面），要求只允许局部塞入，其塞入深度不应超过可检深度的20%，其可塞入部分累计不应大于可检长度的10%。如此，即保证了平行度从立柱传递给上横梁的配合面（b面）。上横梁的b面与a面是按图纸在机加工过程中已经保证其平行度，因此平行度从立柱传递到了上横梁。
4.3 平行度传递第三环节：上横梁—油缸
首先需要研磨上横梁内部平面（图1中b面），用研磨平板（一种表面粗糙度与平面度精度较高的研磨模板）与上横梁内部平面旋转互研。可在研磨平板上涂上红丹粉，研磨后接触的地方被红丹粉着色，观察上横梁着色的面积相对于整个上横梁内部平面面积的大小，要求上横梁着色面积/内部总面积≥80%。如果达不到要求，可以用抛光砂轮机抛去着色的地方，再重复研磨。如此反复，直至两平面接触面积达到80%以上。按同样的方法，用研磨平板与油缸面对研，保证接触面积达80%以上，最后再用油缸与上横梁内部平面对研着色检查，使接触面积达到80%以上。如此，在油缸安装至上横梁内部后，可保证上横梁与油缸的接触间隙达到技术要求，即平行度从上横梁传递到了油缸。
4.4 平行度传递第四环节：油缸—柱塞
从图1可以看出，平行度从下横梁传递到立柱，立柱再传递到上横梁，然后用上、下螺母将其固定联结成整体，可以说把这种传递固定了下来.然后从上横梁传递到油缸，也通过法兰用螺钉给固定下来，然而油缸到柱塞的传递是不固定的，通过配合来完成，而且在运动中配合传递。因此这里是传递断开的地方，也是压机质量的核心所在。
4.5 平行度传递第五环节：柱塞—活动横梁
同样用研磨平板按4.3处叙述的方法研磨柱塞下平面（图1中c面），保证接触面积达到80%以上；再用研磨平板研磨活动横梁上平面，保证接触面积达80%以上；最后用螺栓将活动横梁、柱塞联结成整体，并用0.05mm塞尺检查结合面间隙，要求只允许局部塞入，其塞入深度不应超过可检深度的20%，其可塞入部分累计不应大于可检长度的10%。至此，即可保证平行度从柱塞到活动横梁的传递，并且也将这种平行度给固定下来。
4.6 平行度传递第六环节：下横梁—活动横梁
综合上述过程，平行度的传递路径为：下横梁-立柱-上横梁-油缸-柱塞-活动横梁。由此传递路径可得出如下结论，平行度已经完成了从下横梁到活动横梁的传递。然而这是在理想状态下的，因为首先油缸到柱塞的传递是断开的；其次每一个传递过程都不可能保证100%的精度传递，它是有误差范围的，虽然误差很小，但是在传递过程中这种误差有可能累加在一起，从而影响最终的精度。误差是不能避免的，却可以通过其它方式来减少这种误差。安装活动横梁的过程中，首先可以把四条高度相同的铁柱立放在底面上平面，以支承活动横梁；然后以下横梁为基准，测量活动横梁与下横梁的平行度，其偏差≤0.20mm，达不到精度可让活动横梁上、下运动几下，使其充分保持自由状态，直至平行度达到精度要求；其次在活动横梁与立柱的接触部位（图1中a点）安装导向用件，使活动横梁以立柱为导向运动。至此，可通过安装强制保证平行度从下横梁传递到活动横梁。
4.7 整个平行度传递过程的分析
平行传递过程如图2所示。在安装过程中，平行度由下横梁（a）传递给立柱和上横梁（b），再传递给油缸（c），并用螺母将这种传递固定下来。另外，平行度从下横梁（a）通过安装控制传递给活动横梁（d），再传递给柱塞（e）。这样可保证油缸与柱塞相对于同一基准下横梁的平行度，即保证油缸与柱塞相对位置精度。在压机运动传导的过程中，柱塞在液压油的压力作用下沿着油缸的轨迹向下运动，平行度由油缸（c）传递给柱塞（e），再由柱塞传递给活动横梁（d），最终保证了活动横梁在运动过程中相对于下横梁的平行度。即保证了压机主体部分的安装质量。
4.8 传递失效对压机主体质量的影响
如果在安装过程中某一传递出现质量问题。如图3所示，假设平行度由下横梁（a）传递给上横梁（b）时出现偏差，那么安装过程就会把这种偏差传递给油缸（c）；另一方面，从下横梁（a）传递给活动横梁（d）、柱塞（e）的过程中依然保证传递的精度。然而在压机运动传导的过程中，柱塞在液压油的压力作用下沿着油缸的轨迹向下运动，由于油缸的安装偏差，这种偏差由油缸（c）传递给柱塞（e），再由柱塞传递给活动横梁（d＇）。而活动横梁在安装过程中已经与立柱形成导向配合，因此活动横梁一方面要按照油缸的不平行轨迹运动，另一方面又要按立柱的平行轨迹运动，两种作用力下最后会使活动横梁运动路线扭曲，最终导致油缸或柱塞刮花，活动横梁与立柱的导向部位磨损。同时，由于活动横梁运动路线的扭曲使其与下横梁的平行度存在偏差，导致瓷砖在压制过程中，厚薄不均，从而出现一系列的质量问题。由此可见，主体安装过程中任一处平行度传递出现问题，都会被传递给油缸与柱塞，导致活动横梁的运动偏差，最终造成压机质量问题。
5 平行度传递延伸到机加工
在安装过程中，平行度传递出现偏差导致所有传递链都会出现这种偏差。由此可以联想到，传递链中某一机加工部件两平行平面（如立柱的上、下台阶面，上横梁的两处接触面等）的平行度出现加工精度偏差，这种平行度偏差同样会在传递链中进行传递，并最终传递给油缸或柱塞，导致压机出现质量问题。所以，在机加工过程中保证传递链中的机加工件严格满足图纸要求的精度，并在质检检验过程中对平行精度严格把关，对保证压机的安装质量有着同等重要的意义。
6 结语
要保证压机主体部分的安装质量，就是要保证安装过程中的每一个平行度传递结点的质量精度，最终保证在运动过程中活动横梁相对于下横梁的平行度。由此，可以在每一个平行度传递结点建立质量控制点，在安装过程中，安装工严格按要求研磨工件，质检员严格按精度要求验收控制点质量，从而能够最终保证压机主体部分的安装质量。
参考文献
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