臥式加工中心加工誤差與機械精度調(diào)整分析

王飛 劉大偉

摘要：導(dǎo)致工件加工質(zhì)量下降的原因很多，而誤差是其中一項重要影響因素。在加工過程中出現(xiàn)的超出標(biāo)準(zhǔn)的誤差會使產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至?xí)斐纱罅坎缓细癞a(chǎn)品。本文從生產(chǎn)實踐出發(fā)，針對臥式加工中心生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)的誤差分析，糾出導(dǎo)致誤差的原因，并實現(xiàn)機械精度調(diào)整。

關(guān)鍵詞：臥式加工中心;加工誤差;機械精度調(diào)整

當(dāng)前科技大幅度進步，人們對機械產(chǎn)品的質(zhì)量要求愈高，要想提高機械產(chǎn)品質(zhì)量，必須重視加工中的機械精度和誤差。機床使用時間過長、維護工作開展不到位、局部產(chǎn)生磨損等一系列原因皆會使零件產(chǎn)生問題，影響加工效率。除此以外，刀具磨損、夾具定位精度方面出現(xiàn)的誤差亦會對實際加工造成影響。為保障工件加工質(zhì)量，應(yīng)針對實際情況展開較為精確的分析，并從中尋求解決策略，將相關(guān)思想應(yīng)用至機械調(diào)試過程中，調(diào)整、控制機械精度，使加工出的工件合乎標(biāo)準(zhǔn)且質(zhì)量過關(guān)。下文即為所展開的測試與精度調(diào)整相關(guān)步驟。

1臥式加工中心實際情況分析

根據(jù)實際情況，以某加工廠為例，該單位內(nèi)具有一臺大型臥式加工中心，主要加工工件為拖拉機箱體上的軸承孔零件，除此以外另加工定位銷孔，屬于精加工范疇。近階段設(shè)備加工過程中常出現(xiàn)誤差，工件精度方面亦存在問題。針對其實際情況進行測量分析，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備由于工作時間較長、工作強度較大、維護手段不到位等因素使得設(shè)備中的各項問題逐漸發(fā)生[1]。根據(jù)工件要求及工藝要求可發(fā)現(xiàn)加工中心中的各項參數(shù)出現(xiàn)誤差，如各軸線與前端面的垂直度變化、前后兩端面的平行度變化等。此兩部分的工藝要求分別為0.06mm/0.20mm，但實測結(jié)果中卻發(fā)現(xiàn)加工中心的參數(shù)不符，分別為0.10mm/0.24mm。

2加工誤差成因分析及誤差檢測

若想對加工誤差成因進行分析，首先需針對實際展開研究，根據(jù)加工平臺運作原理分析問題成因與誤差所在。實際加工過程中，機床結(jié)構(gòu)為動柱型，主軸箱于y軸滑臺上做上下移動，同時帶動y軸立柱于z軸滑臺前后移動。加工過程中，兩組軸承孔于z軸中進行前后運動，B周工作臺回轉(zhuǎn)調(diào)頭鏜孔，前后兩端面為主軸于運作過程中的銑削加工，經(jīng)y軸與x軸的插補運動[2]。將工件誤差進行分析，結(jié)合x、y、z軸的架構(gòu)可發(fā)現(xiàn)y軸立柱與z軸底座之間的關(guān)系，即軸線垂直度出現(xiàn)誤差。由此能夠得出工作臺面移動平行度方面的問題，即b軸工作臺面平行度存在問題，z軸與x軸垂直度、y軸與z軸垂直度存在問題。

明確問題后，針對實際情況進行進一步檢查。此過程匯總所使用的相關(guān)檢測工具為方尺、方箱、主軸心棒及百分表桿磁力座。首先為測定主軸精度的相關(guān)測驗，測驗過程中將主軸心棒、磁力座分別安裝于主軸與工作臺面中，百分表與主軸心棒產(chǎn)生些許關(guān)聯(lián)。移動z軸檢驗具體數(shù)值，發(fā)現(xiàn)參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，無問題[3]。隨后展開細(xì)節(jié)方面分析，具體操作步驟為將距離主軸段較近的一點作為檢驗點，通過不斷改變徑向跳躍數(shù)值確定主軸精度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。首先將徑向跳躍數(shù)值設(shè)定為0.01mm，檢驗后符合標(biāo)準(zhǔn)。隨即更改數(shù)值，變?yōu)?.02mm后發(fā)現(xiàn)其仍符合標(biāo)準(zhǔn)。隨后進行多次試驗，不斷更改標(biāo)準(zhǔn)后發(fā)現(xiàn)皆符合具體要求。因此得出上母線符合標(biāo)準(zhǔn)、主軸精度合格的結(jié)論。

隨后檢測B軸工作臺與Z軸間的平行度，檢測開始前應(yīng)針對檢測條件展開處理，方便檢測展開。首先將工作臺表面清理干凈，去掉毛刺，可采用利用油石打磨的方式展開;隨后為于主軸上安裝檢驗設(shè)備，設(shè)備為檢驗心棒;最后將表針置于工作臺表面，些微壓住即可。檢測由工作臺面上方的主軸頭部分開始，首先檢測平行度。平行度檢測過程中發(fā)現(xiàn)平行度偏移數(shù)值符合要求，隨后展開x軸工作臺面相關(guān)狀況分析，平行度亦符合要求。隨后移動z軸，發(fā)現(xiàn)偏移數(shù)值過大，說明平行度超差;最后將b軸旋轉(zhuǎn)180°，發(fā)現(xiàn)偏移數(shù)值方面相似性較大，平行度亦超差。由此可判斷問題成因出于主軸與工作臺間的關(guān)系于z軸中超差，需盡快修復(fù)以免繼續(xù)影響加工。后續(xù)步驟中，按照此類方式繼續(xù)檢驗z軸與x軸之間的垂直度、y軸與z軸的垂直度可發(fā)現(xiàn)兩類數(shù)據(jù)皆超差，就此確定誤差來源，并選擇較為有效的手段展開機械精度調(diào)整。

3機械精度調(diào)整步驟

以調(diào)整y軸與z軸的垂直度工作為例，調(diào)整過程中較為重要的一點即為工作準(zhǔn)確性，結(jié)合實際展開分析，y軸與z軸垂直度、z軸與x軸的垂直度可同時調(diào)整。調(diào)整過程中應(yīng)首先注意鑲條間隙，將鑲條間隙消除，避免其帶來的影響。結(jié)合實際展開分析，鑲條間隙使設(shè)備之間的間距擴大，進而導(dǎo)致平行度、垂直度受到影響。隨后根據(jù)測試過程匯總得出的誤差值方向進行偏斜判斷，確定偏斜方向后展開調(diào)整，將z軸地腳螺栓松開，過程中需注意緊固螺母的作用，根據(jù)z軸與x軸的偏斜方向?qū)ふ抑c，將千斤頂頂緊。頂緊千斤頂后觀察百分表變化，注意觀察百分表讀數(shù)變化，于實際范圍內(nèi)觀察讀數(shù)變化，不斷移動x軸，計算垂直度。計算過程中需注意實際狀況，使相關(guān)數(shù)據(jù)符合參數(shù)要求即可。需要注意的是，調(diào)試z軸的過程中需注意打開防護罩，將調(diào)整后的導(dǎo)軌支撐塊通過旋緊調(diào)整螺釘?shù)姆绞较騼?nèi)作用力，從而使立柱支撐起，判斷調(diào)整量是否符合要求。

當(dāng)調(diào)整結(jié)束后，需結(jié)合實際進行試加工，確定調(diào)整工作是否有效。結(jié)合實際展開分析，相關(guān)過程中出現(xiàn)的對應(yīng)事件應(yīng)以實際為主，將工件進行加工的同時注意具體數(shù)據(jù)，進行較為精準(zhǔn)的測量。獲得加工零件后，對零件進行測量過程中發(fā)現(xiàn)零件各項要求均滿足工藝需求，各孔軸線于前端面的垂直度、前后兩端面的平行度皆符合工藝要求中的0.06mm/0.20mm需求，分別為0.06/0.18。

4結(jié)束語

本文針對實際展開分析，結(jié)合實例將工作中出現(xiàn)的臥式加工平臺加工零件過程中誤差進行分析，結(jié)合測試分析誤差成因，并最終利用機械調(diào)整手段進行調(diào)整，保障加工穩(wěn)定性。結(jié)合實際生產(chǎn)，當(dāng)臥式加工平臺出現(xiàn)誤差時，應(yīng)根據(jù)實際展開測試，將測試過程中出現(xiàn)的問題根據(jù)機床結(jié)構(gòu)、加工工藝等數(shù)據(jù)選擇對應(yīng)解決方法，爭取使誤差能夠盡快解決，保障正常生產(chǎn)。

參考文獻

[1]段明德，代京，王獻民.臥式加工中心主軸熱變形數(shù)值計算[J].礦山機械，2018，（5）：69-73.

[2]李玉光.基于裝配的臥式加工中心精度建模與分析[J].機械設(shè)計，2016，（2）：95-99.

[3]蔡尚文，汪惠芬，劉庭煜.基于誤差傳遞模型的機床進給系統(tǒng)裝配精度預(yù)測與調(diào)整方法[J].機械制造與自動化，2016，（6）：6-10.