隨著我國(guó)改革步伐加快,國(guó)防建設(shè)和科研的需要,越來(lái)越多的數(shù)控鏜床已陸續(xù)進(jìn)入大、中型企業(yè)和科研院所、多數(shù)數(shù)控鏜床都帶有內(nèi)嵌數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸即第四軸,如何使用好機(jī)床是我們認(rèn)真地待的課題。
根據(jù)我們加工的多是精密框架類零件,主要是空間相交孔系加工。由于零件尺寸大,在一些零件同軸、垂直、相交孔系加工時(shí)要使用調(diào)頭加工方法,都要使用第四軸(以下第四軸簡(jiǎn)稱B軸),所以B軸的轉(zhuǎn)角精度和B軸回轉(zhuǎn)中心與主軸旋轉(zhuǎn)中心重合時(shí)相對(duì)機(jī)床X坐標(biāo)誤差直接影響零件加工精度。由于B軸轉(zhuǎn)角誤差是固有的,那么B軸回轉(zhuǎn)中心與主軸旋轉(zhuǎn)中心重合時(shí)相對(duì)機(jī)床X坐標(biāo)的調(diào)整是我們討論的話題。
機(jī)床調(diào)試完成后開(kāi)始加工零件之前,為提高機(jī)床加工精度和以后工作效率,我們應(yīng)對(duì)機(jī)床設(shè)定一個(gè)輔助工作零點(diǎn)。根據(jù)多年的加工經(jīng)驗(yàn),設(shè)定B軸回轉(zhuǎn)中心與主軸旋轉(zhuǎn)中心及B軸工作臺(tái)面相交一點(diǎn)為輔助工作零點(diǎn)為最佳。假設(shè)此點(diǎn)相對(duì)機(jī)床X、Y、Z軸機(jī)械坐標(biāo)為X0、Y0、Z0。其中X0是主軸回轉(zhuǎn)中心與B軸回轉(zhuǎn)中心交點(diǎn);Y0是主軸回轉(zhuǎn)中心與B軸工作臺(tái)面相交一點(diǎn);Z0是主軸軸向零點(diǎn)與B軸回轉(zhuǎn)中心的交點(diǎn),(如圖1)。
具體方法如下:
首先將機(jī)床周圍環(huán)境保持在一定范圍:溫度20℃±2℃,干濕度50%~80%。
1、主軸軸向零點(diǎn)和B軸中心重合機(jī)械坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)定
(1)選擇一標(biāo)準(zhǔn)圓柱棒,裝校與B軸同心度小于0.002mm。
(2)然后使用機(jī)床附帶的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀棒或其他找正系統(tǒng)(如雷尼紹測(cè)頭等)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)棒進(jìn)行測(cè)量(如圖2)。
當(dāng)對(duì)刀棒軸端面和標(biāo)準(zhǔn)棒外圓剛剛接觸時(shí)記錄機(jī)床Z方向的機(jī)械坐標(biāo)值Z,并計(jì)算得到主軸軸向零點(diǎn)和B軸中心重合點(diǎn)機(jī)械坐標(biāo)Z0,則
Z0=Z-L-d/2
Z0的精度主要取決于對(duì)刀棒軸端面和標(biāo)準(zhǔn)棒外圓接觸時(shí)的誤差,如使用雷尼紹測(cè)頭效果更佳。
2、B軸回轉(zhuǎn)中心與主軸旋轉(zhuǎn)中心重合機(jī)械坐標(biāo)點(diǎn)的設(shè)定
(1)靜態(tài)調(diào)整 靜態(tài)調(diào)整只是用來(lái)粗調(diào)整,其值以便動(dòng)態(tài)調(diào)整使用。將標(biāo)準(zhǔn)圓棒校與轉(zhuǎn)臺(tái)中心同心小于0.002mm,再用千分表翻找標(biāo)準(zhǔn)棒的中心小于0.002mm,記錄此時(shí)機(jī)床X軸的坐標(biāo)值X1。
(2)動(dòng)態(tài)調(diào)整 機(jī)床X0的動(dòng)態(tài)調(diào)整主要適應(yīng)高精密零件加工的要求,當(dāng)零件選擇為調(diào)頭加工方法時(shí),X0誤差對(duì)零件加工精度影響很大,反映到零件上的誤差為X0誤差的兩倍。為了使零件加工更加精確,經(jīng)數(shù)十年加工經(jīng)驗(yàn)分析,X0誤差主要是受Y軸軸向幾何精度、機(jī)床的定位精度和機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)差異的影響,機(jī)床的定位精度是機(jī)床固定誤差,減少另外兩個(gè)誤差將是我們努力的方向。
由于零件加工時(shí)主軸旋轉(zhuǎn),為確保主軸調(diào)整時(shí)狀態(tài)與零件加工時(shí)一致,采用主軸動(dòng)態(tài)調(diào)整。
主軸動(dòng)態(tài)X0值調(diào)整的辦法,將試件裝在轉(zhuǎn)臺(tái)中心處(如圖3)找正一端孔使其位置與靜態(tài)調(diào)整坐標(biāo)X1相同,設(shè)試件加工坐標(biāo)為X1、Y、Z0、B0,調(diào)整好刀具半徑和刀長(zhǎng)進(jìn)行加工,切削深度坐標(biāo)到(Z0-1),轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)180°,其余坐標(biāo)不變,切削深度坐標(biāo)到(Z0-1),然后用千分表找正孔的側(cè)母線交接處并記錄差值△X,并把△X/2補(bǔ)償?shù)絏1,重復(fù)上述加工方法直到△<0.001mm。將最后一次的X1坐標(biāo)值定為X0。
任何精密加工設(shè)備都會(huì)有自身制造誤差,就以上設(shè)定X0只是代表Y軸一處值,根據(jù)在日常的工作中經(jīng)常加工精密零件Y軸坐標(biāo)不一定相同,選擇常用的幾個(gè)值(Y1、Y2…),制定相應(yīng)的曲線圖(如圖4),以方便以后工作時(shí)調(diào)用,提高零件加工精度。
我們?cè)诮?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用,在使用中不斷搜索、總結(jié),以上所述只是能夠在機(jī)床自身精度的基礎(chǔ)上提高機(jī)床的加工精度,加工、編程時(shí)根據(jù)零件的特點(diǎn)使用不同的方法,由于一般機(jī)床體積龐大,受加工環(huán)境、周圍各種干擾及操作者的操作習(xí)慣影響很大,希望以上能夠?yàn)橥刑岣呒庸ぞ葧r(shí)提供參考。