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　　印刷機的整體結(jié)構(gòu)是以兩塊墻板為支撐基礎(chǔ)件，在兩塊墻板之間安裝大量滾、軸、輥等零件，使連續(xù)行進的承印物從排列有序的軸、輥、滾筒間等功能機構(gòu)穿過。在承印物行進中，進行諸如張力控制、送紙、調(diào)偏、給水、給墨、印刷（套�。�、裁切、輸紙、紙張交接、打號碼、烘干、冷卻、上光及各種保證印刷過程自動完成的機構(gòu)。其中，一塊墻板的外側(cè)，安裝有各種傳動零件，以帶動墻板內(nèi)側(cè)的滾、軸、輥作旋轉(zhuǎn)、軸向或間歇地運動，從而達到各種印刷功能的實現(xiàn)。另一塊墻板的外側(cè)則安裝了各種操縱機構(gòu)，以控制印刷的質(zhì)量并保證印刷順利進行。因此，墻板在保證加工質(zhì)量的前提下，它的裝配質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響整機質(zhì)量和精度保持性。作為印刷機的主要基礎(chǔ)件，它還影響著完成印刷全過程各種功能零件的質(zhì)量和壽命。重視基礎(chǔ)零部件的研究，是提高印刷機內(nèi)在質(zhì)量的重要手段。本文準備從現(xiàn)有的裝配定位工藝方法入手，通過定位產(chǎn)生誤差的計算，分析主要基礎(chǔ)零件產(chǎn)生定位誤差的原因，從而提出幾種供選擇的新裝配定位方法，以提高裝配定位精度，進一步提高印刷的質(zhì)量。同時，也為印刷企業(yè)對印刷機大、中修提供的裝配方法和手段。

　　一、傳統(tǒng)工藝方法產(chǎn)生同軸度誤差的計算

　　傳統(tǒng)的基礎(chǔ)件同軸度精度的定位方法多采用芯軸定位方式。這種方法從理論上講可以做到設計基準、裝配基準、定位基準三統(tǒng)一，基準重合可以提高裝配精度。但是，由于墻板定位孔存在形狀、位置誤差和尺寸誤差，芯軸的定位部分也給定的公差值，因此兩塊墻板使用芯軸定位時，間隙的存在即使芯軸轉(zhuǎn)動靈活也會產(chǎn)生同軸度誤差。顯而易見，隨著兩塊墻板距離的拉大，同軸度誤差值和墻板間距成正比和配合間隙大小成正比。大跨度的印刷機墻板由于間隙的存在，產(chǎn)生的同軸度誤差不容忽視。雖然，滾、軸、輥裝配以后，可以從公共軸線來確定滾、軸、輥間的相對位置，似乎影響不大，但是，眾多的傳動、操縱和自動控制零件則會處于惡劣的工作條件，更重要的是精度保持性差。

　　為建立間隙，墻板間距和同軸度誤差產(chǎn)生的關(guān)系式，先提出以下約束條件：

　　1.墻板下平面是支承基準，也是加工時的導向基準，因此可以認為兩塊墻板上的所有同位孔相對支承基準高度尺寸一致，裝配時，兩塊墻板的水平位置，由定位芯軸定位確定；
　　2.可以從直觀的角度想象出，產(chǎn)生最大同軸度誤差的位置是：一個孔的兩端與定位芯軸定位對角線接觸，另一個孔內(nèi)側(cè)定位芯軸接觸，從理論上講，此時轉(zhuǎn)動芯軸也應該靈活；或立式加工中工作臺上合鏜加工（也可以分鏜加工），所以認為兩塊墻板孔軸線同向，但對墻板大平面的角度不同，這反映了拉軸（拉梁）零件的一致性精度；
　　4.一般說來兩塊墻板對應孔徑相同，為了使推導的關(guān)系式有普遍意義，特設兩對應孔為不等徑孔。

　　二、同軸度誤差分析

　　印刷機三大基礎(chǔ)件按現(xiàn)行裝配工藝進行定位裝配產(chǎn)生的同軸度誤差，可以采用前面推導的三個關(guān)系式進行核算。（1）式為同軸度誤差的通用計算式，但其中沒有包含拉軸、拉梁的一致性產(chǎn)生的誤差。（4）式是同軸度誤差的簡化計算式，即式中的變量符合印刷機的現(xiàn)實沒計。（6）式為同軸度誤差的綜合式計算式，即同時考慮間隙和拉軸、拉梁一致性誤差兩個因素的計算式。

　　進行同軸度誤差分析可以適用以下同種情況：

　　1.僅考慮間隙和定位芯軸影響產(chǎn)生的同軸度誤差；
　　2.綜合考慮間隙和一致性產(chǎn)生的同軸度誤差；
　　3.用極大值的方法求出最大同軸度誤差；
　　4.按全面質(zhì)量管理的方法，考慮加工、裝配產(chǎn)生誤差的正態(tài)分布，求出的合理的同軸度誤差。

　　墻板用定位芯軸定位時，操作者要轉(zhuǎn)動芯軸使其轉(zhuǎn)動靈活，兩墻板軸孔加工時為防止測量誤差，往往操作者也把孔徑控制在下限，定位芯軸的直徑控制在上限，這樣實際產(chǎn)生的同軸度誤差要比以上計算的小。按全面質(zhì)量管理的原理，產(chǎn)生如上面計算的最大同軸度誤差僅占千萬分之三（標準偏差控制在6σ之內(nèi)）。這種定位方法的工序能力指數(shù)是比較高的，因為影響定位精度的因素較少。如果工序能力指數(shù)cp=1.33，前面的兩個計算結(jié)果可以按下式計算出實際達到的同軸度精度。

　　由于墻板孔和定位芯軸間的間隙存在，拉軸、拉梁尺寸一致性誤差存在，這種裝配定位方法產(chǎn)生較大的同軸度誤差。從計算結(jié)果和關(guān)系式推導過程可以得出如下結(jié)論。

　　1.產(chǎn)生同軸度誤差的主要原因是墻板孔和定位芯軸之間的間隙，隨著定位芯軸的使用磨損，同軸度誤差還會不斷擴大。

　　2.拉軸、拉梁的一致性精度也影響同軸度精度，但是一個次要因素。在實際加工中，用卡板量具控制一致性精度的測量方法不可取，實驗表明，由于管撓度變形其測量精度僅為0.4mm左右，這樣對同軸度的影響就會加大。如果采用每臺件雙面銑削，精度則提高60%，一致性精度可以控制在0.04mm以內(nèi)，這時，卡板只起到控制每批零件尺寸一致的作用。因此本文不再研究進一步提高一致性精度問題。

　　3.由關(guān)系式可以看出，同軸度誤差和墻板間距l(xiāng)、墻板厚度b都有直接關(guān)系。當墻板間距較小或墻板厚度很大，按前邊公式核算能保證同軸度精度還是可以采用現(xiàn)芯軸定位方法的。采用鋼板材料的墻板，因為厚度很小，同軸度誤差較大。

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　　三、提高裝配質(zhì)量的措施

　　1、傳統(tǒng)定位方法的改進

　　采用定位芯軸裝配比較方便，而且經(jīng)多年的使用已經(jīng)習慣，在這種定位方法上加以改進也能取得較好的同軸度精度。

　　一種方法在芯軸轉(zhuǎn)動靈活的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)動芯軸來測量與墻板大面的垂直度的方法。另一種方法是相對基準墻板，另一塊墻板沿平行方向向兩個方向移動到芯軸靈活轉(zhuǎn)動的最遠距離，然后取中的辦法。具體做法如下：

　�。�1）第一塊墻板以靠塞定位緊固；
　�。�2）裝第二塊墻板和拉軸、拉梁，并裝入定位芯軸；
　　（3）在墻板一端固定一塊百分表，并壓表；
　�。�4）沿與墻板平行的方向移動墻板，找了定位芯軸轉(zhuǎn)動靈活的最遠點，并在百分表上讀數(shù)；
　�。�5）再向相反方向移動墻板，找出定位芯軸轉(zhuǎn)動靈活的另一個最遠點，并在百分表上讀數(shù)；
　�。�6）按兩個最遠點的讀數(shù)區(qū)間，計算中點讀數(shù)值（指百分表讀數(shù)）；
　�。�7）再移動墻板至中點讀數(shù)位置。

　　采用這種方法，可以消除定位芯軸和墻板孔間隙產(chǎn)生的同軸度誤差，中點讀數(shù)位置應該是第一塊墻板孔的中心線位置，從道理上講精度能達到很高的水平。由于在轉(zhuǎn)動芯軸時，沒有規(guī)定轉(zhuǎn)動力矩的大小，因此求出的最遠點可能存在誤差。另外，在求出遠點讀數(shù)時，每移動墻板的步距越小，最遠點求得越準確，這方面也影響最遠點的準確性。為了提高裝配精度，在墻板移動接近最遠點位置時移動步距越小越好。如果按0.05mm移動墻板測試定位芯軸轉(zhuǎn)動靈活性，最遠點的讀數(shù)就會出現(xiàn)0.05mm的讀數(shù)誤差，求出的中心讀數(shù)誤差為0.025mm，同軸度誤差為0.05mm。如果在最遠點附近墻板移動步距再減小，最遠點測的準確，同軸度精度還可以提高。

　　移動墻板的方法可以敲打，但最好做一個靠螺旋力推動墻板移動的工具，能收到較好的效果。

　　2.用拉表的方法保證同軸度的措施

　　這種方法和傳統(tǒng)方法的相同點，都是以靠塞確定第一塊墻板的位置，第二墻板位置傳統(tǒng)的定位方法是定位芯軸轉(zhuǎn)動靈活來確定，而這種定位方法不再用芯軸定位。這種方法是以底盤端面（或平版端面）為基準拉表測量墻板側(cè)面一致性。從而保證孔同軸度。這種方法的優(yōu)點主要是消除了定位間隙對同軸度的影響，但是，它也對墻板和底盤提出的特殊要求：

　�。�1）墻板側(cè)面（指拉表面）到軸孔的距離一致，這點可以由合裝加工或加工中心單片加工來保證；
　�。�2）底盤端面應和側(cè)面或預做的靠塞孔中心線垂直；
　�。�3）墻板側(cè)面與軸孔平行，加工時它們的定位基準都是墻板大平面，這也是容易做到的。

　　采用這種定位方法，同軸度誤差主要源自靠塞和底盤端面的垂直度誤差；拉軸、拉梁的一致性誤差。為了計算方便，對墻板孔和側(cè)面平行度誤差，靠塞的塞尺量誤差、墻板孔對側(cè)面的一致性誤差、底盤的平面度誤差等忽略不計。這時同軸度誤差δ=0.00615（同軸度誤差計算公式推導和示意圖略）。

　　這個計算結(jié)果表明，采用這種定位方法使兩塊墻板的同軸度精度大大提高，甚至提高精度一百多倍。當然影響同軸度的誤差因素相當多，有些還涉及到設計和工藝的改進，但無疑這是提高同軸度較好的裝配方法。

　　為推行這種定位方法，要解決的設計、工藝問題有以下幾點：

　�。�1）在以底盤為基準拉表讀數(shù)時，如在墻板厚度內(nèi)讀數(shù)有變動，應以墻板厚度中心讀數(shù)為準；
　�。�2）多色印刷機底盤較長，底盤端面距墻板側(cè)面較遠，可以在底盤上加工和靠塞定位面垂直的槽，作為測量基準（沒有底盤的印刷機可在裝配平板上解決）；
　　（3）一個機組定位后，其它機組的定位，可以測為軸孔平行度，用專用帶表卡尺測量芯軸獲取數(shù)據(jù)進行調(diào)整。采取這種方法，可以設計直接量孔距的帶表卡尺進行測量，即分別測量傳動在和操縱面孔距進行比較。

　　3.采用雙靠塞定位的措施

　　前邊闡述的兩種墻板定位方法都是一塊墻板使用靠塞定位，另一塊墻板靠拉軸、拉梁定向。兩塊墻板定位一種方法用孔定位，另一種方法是用墻板側(cè)面拉表定位。這種雙向使用靠塞定位方法，就是把拉表定位改為靠塞定位。即印刷機底盤在零件加工時，用加工中心預先加工出四個圓柱靠塞孔，裝配時壓入圓柱銷，并用0.02mm塞尺檢驗接觸情況。采用這種方法獲得的同軸度精度低于拉表測量法，其原因主要取決于四個靠塞孔加工的位置精度，當然也和塞尺量、墻板側(cè)面的一致性有關(guān)。如果，兩組靠塞的重直度為0.05、塞尺量為0.02，按拉表法計算公式推斷，產(chǎn)生同軸度誤差的最大值約的0.1mm左右。采用這種定位方法要比傳統(tǒng)的定位方法也提高精度十倍以上。

　　4.采用激光準直儀和定心光靶的定位方法

　　這種方法是將激光準直儀安裝在墻板孔中，再將光靶放在另一塊墻板的孔中。當激光準直儀射出的紅色激光束打到光靶上時，在光靶中心按四個象限分布的四塊硅光電池就會測量出x、y軸的位置偏差。墻板裝配時僅控制水平方向同軸度，因此激光準直儀僅在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)180°即可。這種方法是提高同軸度精度的方向。不過，這種方法工作效率低，不適用裝配流水線生產(chǎn)，但可以用在裝配精度校準檢測。

　　5.在三坐標檢查機中定位的措施

　　三坐標檢查機的規(guī)格范圍很寬，對一些中小印刷設備可以在三坐標檢查機下定位，就是一些對開幅面的設備也可以在三坐標檢查機下裝配定位，當然這樣做的成本較高。國內(nèi)有一家企業(yè)已經(jīng)對重點高端印刷設備，采用這種方法進行裝配定位和其他現(xiàn)場檢測。

　　四、結(jié)論

　　傳統(tǒng)的墻板定位方法產(chǎn)生很大的同軸度誤差已毋庸置疑，除了前邊計算得到了證明，就是在裝配實踐和用戶反映中也得到了證明。

　　本文提出的五種裝配定位方法，既兼顧目前傳統(tǒng)定位方法的改善，進而提出提高同軸度精度的具體措施和采用先進檢測技術(shù)的方向。這些提高同軸度精度的措施，同樣適用于與印刷機結(jié)構(gòu)類似的其它印刷機械設備和印刷設備的大修理。