技術(shù)中心2024-09-20
摘 要：立式加工中心通常借助于安裝第四軸來完成復(fù)雜工件的加工，其中第四軸數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的精度會影響加工精度。文章介紹一種通過手動的方式，使用標(biāo)準(zhǔn)棒和百分表對第四軸轉(zhuǎn)臺精度進行調(diào)整。
引言
加工中心是帶有刀庫的數(shù)控機床，能實現(xiàn)自動換刀，自動化程度較高。VMC850L立式加工中心，左右行程為X向，前后行程為Y向，上下行程為Z向。主要加工盤類和軸類零部件，在盤類和軸類零部件周圍做孔類、鍵槽、各種型面的加工。在機床上配備VRNC210第四軸轉(zhuǎn)臺，組裝成四軸回轉(zhuǎn)式加工中心，如圖
圖1 四軸回轉(zhuǎn)加工中心
1。目的是實現(xiàn)一次裝夾可以加工多處帶角度部位，同時也可以實現(xiàn)4軸聯(lián)動加工，加工復(fù)雜型面、提高加工質(zhì)量和加工效率。
機床的幾何精度是加工精度的基礎(chǔ)，只有機床的幾何精度達到要求才能保證加工精度。在實際生產(chǎn)加工中，由于受到各種因素的影響，如誤操作、加工振動等的影響，會使機床自身的精度發(fā)生變化。此四軸回轉(zhuǎn)式加工中心在加工精密零部件時，有不合格的情況出現(xiàn)，經(jīng)過三坐標(biāo)檢測，發(fā)現(xiàn)工件的位置度偏差較大，經(jīng)過分析，是第四軸轉(zhuǎn)臺的精度問題導(dǎo)致工件超差。
一、第四軸精度調(diào)整操作
首先自制一個圓形標(biāo)準(zhǔn)棒，材料是45#鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，防止發(fā)生變形。標(biāo)準(zhǔn)棒直徑20mm，長度200mm，同軸度小于0.02mm。因為標(biāo)準(zhǔn)棒的直徑和長度的比例是1：10，長度也較長，一般加工的工件長度在200mm以內(nèi)，工件的精度要求一般都在0.02mm以內(nèi)，所以如果用標(biāo)準(zhǔn)棒做調(diào)整時精度保證在這個范圍內(nèi)，加工出來的產(chǎn)品也不會有問題。
(一)第四軸轉(zhuǎn)臺與機床X向平行度調(diào)整
把轉(zhuǎn)臺上的三爪卡盤清理干凈，標(biāo)準(zhǔn)棒裝夾在轉(zhuǎn)臺的三爪卡盤內(nèi)。將百分表裝入磁力表坐上，把磁力表座固定在機床主軸上。百分表的表針壓在標(biāo)準(zhǔn)棒的上母線，搖動機床手輪，使其表針沿著標(biāo)準(zhǔn)棒的軸線方向運動，看百分表是否有變動。如果變動小于0.02mm，默認(rèn)為轉(zhuǎn)臺與機床臺面水平方向一致。如果變動大于0.02mm，稍稍松動轉(zhuǎn)臺固定螺栓，在轉(zhuǎn)臺基座下方墊塞尺，塞尺的大小根據(jù)百分表反映的數(shù)值調(diào)節(jié)，然后反復(fù)搖動手輪和替換塞尺，調(diào)至百分表在0.02mm以內(nèi)，也就達到了轉(zhuǎn)臺與機床臺面水平方向一致的要求。
百分表的表針壓在標(biāo)準(zhǔn)棒的側(cè)母線，搖動機床手輪，使其表針沿著標(biāo)準(zhǔn)棒的軸線方向運動，看百分表是否有變動。如果變動小于0.02mm，默認(rèn)為轉(zhuǎn)臺與機床X向平行。如果變動大于0.02mm，稍稍松動轉(zhuǎn)臺固定螺栓，用銅棒敲擊轉(zhuǎn)臺基座，反復(fù)搖動手輪和敲擊基座，調(diào)至百分表在0.02mm以內(nèi)，也就達到了標(biāo)準(zhǔn)棒的側(cè)母線與機床X向平行的要求，然后固定好轉(zhuǎn)臺基座的鎖緊螺栓。
(二)第四軸轉(zhuǎn)臺與三爪夾盤同軸度調(diào)整
在保證了上面所述第四軸轉(zhuǎn)臺和機床X向平行度要求的前提下，再進行如下的第四軸轉(zhuǎn)臺和三爪夾盤同軸度調(diào)整。把百分表表針壓在遠離轉(zhuǎn)臺一側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)棒側(cè)母線上，搖動機床手輪，轉(zhuǎn)動4軸轉(zhuǎn)臺，如果變動小于0.02mm，說明第四軸轉(zhuǎn)臺和三爪夾盤的同軸度可以滿足正常加工需求。如果變動大于0.02mm，稍稍松動三爪卡盤的固定螺栓，然后用銅錘敲擊三爪卡盤，反復(fù)搖動手輪和敲擊三爪卡盤，調(diào)至百分表的變動在0.02mm以內(nèi)，也就達到了第四軸轉(zhuǎn)臺和三爪夾盤同軸度的要求。
(三)第四軸轉(zhuǎn)臺與尾座同軸度調(diào)整
在保證第四軸轉(zhuǎn)臺與三爪夾盤同軸度的前提下進行第四軸轉(zhuǎn)臺和頂尖尾座同軸度的調(diào)整。百分表壓在靠近尾座一端標(biāo)準(zhǔn)棒的上母線，然后移動頂尖尾座，使頂尖頂在標(biāo)準(zhǔn)棒的中心孔內(nèi)，此時觀察百分表的變動。如果變動小于0.01mm，說明尾座頂尖的中心和第四軸轉(zhuǎn)臺中心同軸。如果變動大于0.01mm，說明尾座頂尖的中心高跟轉(zhuǎn)臺中心高不一致。在大于0.01mm的時候，有兩種情況出現(xiàn)。一種是尾座低于轉(zhuǎn)臺中心，調(diào)整方法是在尾座下方墊一定高度的塞尺，塞尺大小根據(jù)百分表反映的情況定，直至調(diào)至尾座中心與轉(zhuǎn)臺中心等高。第二種情況是尾座高于轉(zhuǎn)臺中心，調(diào)整方法就是根據(jù)高度差，進行修磨尾座底部，調(diào)至尾座中心與轉(zhuǎn)臺中心等高。
百分表壓在靠近尾座一端標(biāo)準(zhǔn)棒的側(cè)母線，然后移動頂尖尾座，使頂尖頂在標(biāo)準(zhǔn)棒的中心孔內(nèi)，此時觀察百分表的變動。如果變動小于0.01mm，默認(rèn)尾座頂尖的中心和第四軸轉(zhuǎn)臺中心同軸。如果變動大于0.01mm，說明尾座頂尖的中心跟轉(zhuǎn)臺中心同軸度不好。有兩種情況出現(xiàn)，一種是尾座偏向外側(cè)，另外一種是偏向內(nèi)側(cè)。以上兩種情況的調(diào)整方法都是用銅錘敲擊尾座底部，調(diào)至百分表的變動小于0.01mm，也就保證了尾座中心與第四軸轉(zhuǎn)臺中心同軸。
二、結(jié)束語
通過對四軸回轉(zhuǎn)式加工中心的第四軸轉(zhuǎn)臺的精度調(diào)整，解決了精密零部件加工出現(xiàn)的位置度不好的問題。其他此型號的機床，按照我們的調(diào)整方法，同樣可以達到相應(yīng)的精度，具有一定的推廣意義。
參考文獻：
[1]戈廣嶺，孫智鵬.淺析零件加工誤差與加工中心幾何精度調(diào)整關(guān)系[J].工具技術(shù)，2012，46(11):68-69.
[2]薛佟，劉志坤.搖籃式五軸立式加工中心五軸RTCP精度手動調(diào)試方法[J].機械工程師，2018(06):74-75.
[1]戈廣嶺，孫智鵬.淺析零件加工誤差與加工中心幾何精度調(diào)整關(guān)系[J].工具技術(shù)，2012，46(11):68-69.
[2]薛佟，劉志坤.搖籃式五軸立式加工中心五軸RTCP精度手動調(diào)試方法[J].機械工程師，2018(06):74-75.
作者簡介：楊永修，男，1987年生，本科，高級技師，主要研究方向為數(shù)控加工。
