臥式加工中心回轉中心的測定與驗證技巧

趙忠剛，王 玲，楊忠寶

山東塔高礦業機械裝備制造有限公司，山東泰安 271411

0 引言

臥式加工中心三個軸的回轉中心通常用X0、Y0、Z0表示，即機床三個坐標軸返回機床參考點后主軸端面和中心分別在X、Z、Y方向上相對工作臺的回轉中心和平面的坐標值，這個值對每臺臥式加工中心來說在一定時期內是固定不變的重要參數，是工件坐標系建立和計算的基礎數據，回轉中心X0、Y0、Z0的精準性對于工件的加工質量至關重要。

1 回轉中心的測定方法

1.1 X0的測定方法

如圖1左側兩圖所示，首先，將機床X軸返回參考點，然后將工作臺移動到接近機床主軸中心位置，將固定百分表或千分表的磁力表座吸附在工作臺上，使表針頂在主軸孔中的標準檢棒側面，并壓進0.3mm左右，上下移動主軸箱，調整表頭刻度盤，使表針在最高點時指示零位。然后，將檢棒高起超過百分表，旋轉工作臺180°，再以同樣方式上下移動主軸箱，觀察百分表在標準檢棒最高點的指示情況。此時如果百分表與標準檢棒有較大的距離，必須向標準檢棒移動百分表它們間距約一半的距離，并移動工作臺，繼續按上述方式調整百分表與標準檢棒接觸情況。通過反復旋轉工作臺進行測量，直到工作臺在0°和180°兩個位置時，百分表指針指示的讀數完全一樣為止，這時機床操作屏顯示的X坐標值即為X0。

測量時必須注意，由于標準檢棒錐柄和主軸錐孔表面不可能絕對擦拭干凈，標準檢棒放在主軸錐孔中后，旋轉主軸時，標準檢棒外圓會發生跳動的現象，通常此跳動量約0.01mm。這種情況下，在工作臺旋轉180°后，主軸也應旋轉180°，使百分表滑動側頭始終頂在標準檢棒圓周方向和長度方向上的同一位置。當然，百分表必須放在工作臺在Z軸方向的中心位置時，才能達到上述效果。

1.2 Z0的測定方法

如圖1右下圖所示，將大理石方形角尺放在工作臺中心位置，盡量使其A、B兩側面分別到工作臺邊緣的距離相等，校正A面后，用壓板適當壓緊，以防止大理石方形角尺在工作臺回轉過程中發生偏移。此時，運行返回參考點后的Z軸，將百分表滑動測頭觸大理石A面，使表針指示零位，機床操作屏顯示的Z軸坐標值暫定為ZA。然后將百分表延Z軸方向退回，旋轉工作臺180°，測大理石方形角尺B面，此時，將百分表滑動測頭觸大理石B面，使表針指示零位，機床操作屏顯示的Z軸坐標值暫定為ZB。那么，Z0=- [-(ZA+ZB)+A、B兩面間距+量表和檢棒的總體長度L]÷2。

必須將量表和檢棒的總體長度L在對刀儀上測量準確，注意保持測量過程中不得使量表移動。

1.3 Y0的測定方法

如圖1右上圖所示，先將返回參考點后的Y軸向移到標準量塊上面附近，將手搖脈沖器調到微動狀態，慢慢移動Y軸，使標準檢棒慢慢向標準量塊靠近。同時，用手拿著標準量塊在工作臺上左右輕輕往復移動，調整主軸Y向位置，直到標準檢棒與標準量塊剛好接觸為止。此時，機床操作屏顯示的Y軸坐標值暫定為Y，那么， Y0=Y-標準量塊高度-標準檢棒半徑。

必須保證工作臺面、標準量塊和標準檢棒表面徹底干凈，不得有任何油污，以免影響對標準檢棒與標準量塊剛好接觸的感覺。

2 回轉中心的驗證方法

回轉中心測量后，必須進行驗證，因為，X0的準確性決定了工件調頭加工同軸孔系的同軸度精度，Y 0的準確性決定了加工件的高度尺寸精度，Z0的準確性決定了調頭加工工件兩端面之間的距離尺寸精度。為進一步保證加工件的產品質量，我公司對每臺臥式加工中心X0、Y0、Z0測量后，都進行驗證、調整工作。具體驗證、調整方法如下：

驗證Z0時，如圖2所示，將一箱體裝夾在機床回轉工作臺上，校正A面或B面后壓緊。按圖加工C面和D面，能測量即可。加工C面時，機床操作屏顯示的Z軸坐標值暫定為ZC，加工D面時，機床操作屏顯示的Z軸坐標值暫定為ZD，C面和D面之間的距離為M，加工使用刀具的有效長度為N。那么，Z0應該等于(ZC+ZD-M-N)÷2。

驗證Y0時，我們可以先加工箱體靠近機床主軸端的A面的孔，此時，機床操作屏顯示的Y軸坐標值暫定為YA，測定孔的直徑為d，計算得其半徑為R，同時測得孔下面至工作臺面的距離為H。那么，Y0應該等于YA-R-H。

驗證X0時，如圖2中下圖所示，先將E面和F面加工完成，可以用尋邊器分別測E面和F面時X軸坐標值，它們分別為XE、XF，尋邊器直徑為d， E面和F面之間的距離為W，那么X0應等于（XE+XF-d-W）÷2。

3 結論

上述測量臥式加工中心回轉中心的方法較為常見，關鍵要注意細節。回轉中心測量后，最好要進行驗證，上述驗證方法也是較為實用和精準的。回轉中心在一階段是不會發生變化的，但隨著機床的使用磨損和老化而導致部件間隙的擴大，或機床相關部分部件發生碰撞后，都有可能使機床回轉中心出現變化。因此，機床回轉中心必須定期測量和驗證，以保證工件加工的精度。

[1]臥式加工中心工作臺常壓系統[J].制造技術與機床，2010(2).

[2]加工234V12機體的夾具設計[J].煤礦機械，2009，30(2).