臥式加工中心加工誤差與機械精度調整分析

王飛 劉大偉

摘要：導致工件加工質量下降的原因很多，而誤差是其中一項重要影響因素。在加工過程中出現的超出標準的誤差會使產品質量下降，甚至會造成大量不合格產品。本文從生產實踐出發，針對臥式加工中心生產過程中常出現的誤差分析，糾出導致誤差的原因，并實現機械精度調整。

關鍵詞：臥式加工中心;加工誤差;機械精度調整

當前科技大幅度進步，人們對機械產品的質量要求愈高，要想提高機械產品質量，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、局部產生磨損等一系列原因皆會使零件產生問題，影響加工效率。除此以外，刀具磨損、夾具定位精度方面出現的誤差亦會對實際加工造成影響。為保障工件加工質量，應針對實際情況展開較為精確的分析，并從中尋求解決策略，將相關思想應用至機械調試過程中，調整、控制機械精度，使加工出的工件合乎標準且質量過關。下文即為所展開的測試與精度調整相關步驟。

1臥式加工中心實際情況分析

根據實際情況，以某加工廠為例，該單位內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。近階段設備加工過程中常出現誤差，工件精度方面亦存在問題。針對其實際情況進行測量分析，發現該設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備中的各項問題逐漸發生[1]。根據工件要求及工藝要求可發現加工中心中的各項參數出現誤差，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，但實測結果中卻發現加工中心的參數不符，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，機床結構為動柱型，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周工作臺回轉調頭鏜孔，前后兩端面為主軸于運作過程中的銑削加工，經y軸與x軸的插補運動[2]。將工件誤差進行分析，結合x、y、z軸的架構可發現y軸立柱與z軸底座之間的關系，即軸線垂直度出現誤差。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生些許關聯。移動z軸檢驗具體數值，發現參數符合標準，無問題[3]。隨后展開細節方面分析，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值確定主軸精度是否符合標準。首先將徑向跳躍數值設定為0.01mm，檢驗后符合標準。隨即更改數值，變為0.02mm后發現其仍符合標準。隨后進行多次試驗，不斷更改標準后發現皆符合具體要求。因此得出上母線符合標準、主軸精度合格的結論。

隨后檢測B軸工作臺與Z軸間的平行度，檢測開始前應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備，設備為檢驗心棒;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現平行度偏移數值符合要求，隨后展開x軸工作臺面相關狀況分析，平行度亦符合要求。隨后移動z軸，發現偏移數值過大，說明平行度超差;最后將b軸旋轉180°，發現偏移數值方面相似性較大，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系于z軸中超差，需盡快修復以免繼續影響加工。后續步驟中，按照此類方式繼續檢驗z軸與x軸之間的垂直度、y軸與z軸的垂直度可發現兩類數據皆超差，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整。

3機械精度調整步驟

以調整y軸與z軸的垂直度工作為例，調整過程中較為重要的一點即為工作準確性，結合實際展開分析，y軸與z軸垂直度、z軸與x軸的垂直度可同時調整。調整過程中應首先注意鑲條間隙，將鑲條間隙消除，避免其帶來的影響。結合實際展開分析，鑲條間隙使設備之間的間距擴大，進而導致平行度、垂直度受到影響。隨后根據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z軸與x軸的偏斜方向尋找支點，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變化，于實際范圍內觀察讀數變化，不斷移動x軸，計算垂直度。計算過程中需注意實際狀況，使相關數據符合參數要求即可。需要注意的是，調試z軸的過程中需注意打開防護罩，將調整后的導軌支撐塊通過旋緊調整螺釘的方式向內作用力，從而使立柱支撐起，判斷調整量是否符合要求。

當調整結束后，需結合實際進行試加工，確定調整工作是否有效。結合實際展開分析，相關過程中出現的對應事件應以實際為主，將工件進行加工的同時注意具體數據，進行較為精準的測量。獲得加工零件后，對零件進行測量過程中發現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結束語

本文針對實際展開分析，結合實例將工作中出現的臥式加工平臺加工零件過程中誤差進行分析，結合測試分析誤差成因，并最終利用機械調整手段進行調整，保障加工穩定性。結合實際生產，當臥式加工平臺出現誤差時，應根據實際展開測試，將測試過程中出現的問題根據機床結構、加工工藝等數據選擇對應解決方法，爭取使誤差能夠盡快解決，保障正常生產。

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裝配精度預測與調整方法[J].機械制造與自動化，2016，（6）：6-10.