車銑復(fù)合9軸加工中心精度調(diào)整方法研究

高少華

摘 要：本文針對車銑復(fù)合加工中心結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，提出主軸、副主軸調(diào)整方法，銑削軸精度調(diào)整方法、下刀塔調(diào)整方法，通過應(yīng)用能夠快速地恢復(fù)設(shè)備精度，提高設(shè)備利用率。

關(guān)鍵詞：車銑復(fù)合加工中心；精度調(diào)整；方法研究

中圖分類號：TG65 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著生產(chǎn)自動化發(fā)展，車銑復(fù)合加工中心越來越得到廣泛的應(yīng)用，對提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量起到了積極的作用。車銑復(fù)合加工中心結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦受到異常外力影響或碰撞，機(jī)械結(jié)構(gòu)將發(fā)生保護(hù)性移動，設(shè)備幾何精度將變差甚至喪失，必須重新調(diào)整，調(diào)整技術(shù)難度大，涉及精度多，知識廣，通常需要外方工程師來解決。通過對我公司EMCO665車銑復(fù)合加工中心應(yīng)用摸索研究，總結(jié)出多軸機(jī)床關(guān)鍵精度調(diào)整步驟和方法供大家參考。

1 車銑復(fù)合加工中心結(jié)構(gòu)分析

如圖1所示，EMCO665是一臺具有雙主軸、雙刀塔、配Y軸、上方刀塔演化成加工中心的銑削頭高功效高轉(zhuǎn)速而且B軸帶刀庫的9軸數(shù)控機(jī)床，且機(jī)床主軸和副主軸均帶C軸控制功能并采用了高性能的電主軸設(shè)計。上方銑削主軸可在X、Y、Z、B四個方向上聯(lián)動，下刀塔可在X、Z方向聯(lián)動，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，調(diào)整難度大。

我公司這臺機(jī)床由于操作者失誤，上刀塔銑削軸箱體與主軸箱體相撞，造成上刀塔和主軸與各導(dǎo)軌的相關(guān)精度喪失嚴(yán)重，須相應(yīng)精度重新調(diào)整。由于副主軸與下刀塔與主軸存在相關(guān)精度，主軸重新調(diào)整之后，對副主軸與下刀塔也需做重新調(diào)整。

2 精度調(diào)整的方法

設(shè)備的精度調(diào)整必須以一軸為基準(zhǔn)軸，并且確定合理的調(diào)整順序，我們選Z2軸為基準(zhǔn)軸，精度調(diào)整順序如下：

主軸的調(diào)整—副主軸調(diào)整—上刀塔銑削軸—下刀塔與主軸

2.1 主軸、副主軸精度調(diào)整

2.1.1 主軸精度檢查

拆除主軸卡盤，清潔主軸基準(zhǔn)端面及內(nèi)孔，按圖2檢測主軸徑向跳動、軸向竄動、端面跳動均在合格范圍內(nèi)。按圖3檢測主軸近端、遠(yuǎn)端跳動均在合格范圍內(nèi)。檢測主軸軸線與Z2軸導(dǎo)軌的平行度≥0.01/300mm，精度超差；主軸與副主軸的同軸度≥0.01mm，精度超差，必須對主軸軸線與Z2軸導(dǎo)軌平行度、主軸與副主軸的同軸度進(jìn)行調(diào)整。

2.1.2 主軸與副主軸精度調(diào)整

調(diào)整主軸與Z2軸平行度的同時，由于副主軸與主軸有同軸度精度要求，故改變主軸精度后，副主軸精度也必須重新調(diào)整，調(diào)整時必須兩者精度同時滿足要求。設(shè)計制作主軸調(diào)整板，如圖4所示，松開主軸座上下緊固螺釘（注意：壓緊調(diào)整板對角主軸緊固螺釘）。通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)整主軸與Z2軸的平行度和主軸與副主軸同軸度。

主軸裝上檢驗芯棒，如圖5所示，將千分表1固定在下刀塔上，緩慢移動X2軸，使千分表接近芯棒并使表置“0”（注意：千分表在芯棒的最高點(diǎn)），緩慢移動Z2軸從芯棒近端到遠(yuǎn)端，檢查主軸對Z2軸的平行度是否≤0.01/300mm；將千分表2固定在副主軸上，緩慢旋轉(zhuǎn)副主軸，檢查主軸與副主軸的同軸度是否≤0.01mm。反復(fù)調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘，直到兩項精度同時達(dá)到要求，調(diào)整結(jié)束，緊固主軸座螺釘。

2.2 上刀塔銑削軸精度調(diào)整

2.2.1 上刀塔精度檢查

由于是上刀塔與主軸相撞，所以必須對銑削軸精度進(jìn)行檢查。如圖6所示，銑削軸轉(zhuǎn)到在1號位置，檢查銑削軸軸線與X1軸的平行度≥0.01/100 mm，精度超差，需對其進(jìn)行調(diào)整。

2.2.2 銑削軸精度調(diào)整

銑削軸裝上檢驗芯棒，將千分表固定主軸上，緩慢移動Z1軸，使千分表接近芯棒的側(cè)母線并使表置“0”（注意：千分表在芯棒的最高點(diǎn)）。如圖7所示，松開銑削軸緊固螺釘，用木榔頭敲擊銑削軸，調(diào)整銑削軸軸線與X1軸的平行度。緩慢移動X1軸從芯棒近端到遠(yuǎn)端，檢查銑削軸對X1軸的平行度是否≤0.01/100mm，直到精度達(dá)到要求，緊固銑削軸緊固螺釘，調(diào)整結(jié)束。

2.3 主軸與下刀塔精度調(diào)整

主軸位置的改變，必然導(dǎo)致主軸與下刀盤刀位中心孔同軸度變化，故需對刀盤中心孔重新調(diào)整。

2.3.1 刀盤精度檢查

如圖8所示，將表架吸在主軸上，刀盤轉(zhuǎn)到1號刀位，刀座上裝上專用檢具，X坐標(biāo)移動到零點(diǎn)，將千分表針壓在檢具上，手動旋轉(zhuǎn)主軸，變化量≥0.015mm，必須對刀盤中心重新調(diào)整。

2.3.2 刀盤中心調(diào)整

移動X軸位置，轉(zhuǎn)動主軸，檢查千分表在X方向偏差在0.015mm以內(nèi)。再調(diào)整Y方向偏差，松掉刀盤螺釘，帶緊對角一個螺釘即可，用木榔頭敲擊刀盤Y方向，檢查Y方向偏差在0.015mm以內(nèi)。反復(fù)調(diào)整X、Y方向偏差，直到刀盤中心與主軸同軸度達(dá)到0.015mm以內(nèi)，對角上緊所有螺釘，最后對X軸重新置零，調(diào)整結(jié)束。

結(jié)語

多軸車銑復(fù)合的精度調(diào)整是一項復(fù)雜而又細(xì)致的工作，調(diào)整前應(yīng)認(rèn)真研讀機(jī)床圖紙，分析機(jī)床結(jié)構(gòu)，明確機(jī)床各個軸之間的精度關(guān)系，調(diào)整時確定好調(diào)整方案，最后直至達(dá)到精度要求。當(dāng)然，車銑復(fù)合加工中心的復(fù)雜性，必然需要進(jìn)行不斷地探索和研究，進(jìn)一步提高設(shè)備精度調(diào)整方法水平，更好地應(yīng)用于先進(jìn)裝備。

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