“圓棱方”標準試件加工及精度檢驗的技巧與禁忌

陳 雪

(包頭職業技術學院 數控技術系，內蒙古 包頭 014030)

在驗收數控銑床或加工中心時，通常通過一個典型“圓棱方”試件的加工來檢驗機床的切削精度。材料為鑄鐵。通過對零件圖樣(見圖1)分析可以得知它是由Φ43mm、Φ45mm、Φ50mm、Φ220mm等不同直徑和深度的孔以及各種內外輪廓和平面組成的。因此在加工時需要采用不同的工序及不同類型、不同直徑的刀具來完成典型“圓棱方”試件的加工。

圖1 “圓棱方”標準試件

1 “圓棱方”試件的加工工序安排、切削精度檢測項目及功用

“圓棱方”試件作為檢驗機床切削精度的零件，其加工工藝路線的安排與正常加工工藝路線的安排順序和內容有所不同，各工序的安排順序和內容應和機床需檢測的各項幾何精度一一對應起來，因此，“圓棱方”試件的輪廓和形狀都有明確的絕對和相對精度要求，在工序的安排上有一定的獨立性，否則最終的檢驗結果會受到一定的影響[1]。

表1 “圓棱方”加工工序、切削精度檢測項目及功用

續表1

2 “圓棱方”試件的加工技巧與禁忌

2.1 加工技巧

用一個程序來完成Φ43mm和Φ45mm的孔的鏜削，只需修改刀具參數，并在加工中采用可調式鏜刀調整到孔的加工尺寸進行加工即可完成，這樣一來減少了刀具的更換時間，提高加工效率。

銑削上平面是用于檢測平面度和階梯差的情況，只需要對上表面進行精銑即可(背吃刀量取0.3mm～0.5mm)。

試件具有一定的比較性，一般用來比較機床改造前、后的精度變化，因此在第二次加工中，為了能達到更高的加工精度及重復加工精度，對刀時使用千分表來找準定位孔的X、Y方向的坐標值，Z方向坐標值使用量塊來測量。

2.2 加工禁忌

典型“圓棱方”試件是檢驗機床精度的標準件，加工完成后使用三坐標測量儀對數據進行檢測，因此在加工中應盡可能保證Ra的一致性。為了保證Ra的一致性，應避免出現接刀痕跡，這就要求每個工序應一次連續加工完成。如果在加工過程中出現刀具損毀、機床故障等問題，不能連續加工完成，就必須重新運行該工序的加工程序并在圖樣上標明調整后尺寸，否則可能會造成最終測量數據有很大誤差，無法反映機床真實的切削精度。

為了提高加工效率，在銑削加工中使用往復式的進給路線。典型“圓棱方”試件最上面的平面是用來檢測主軸精度和主軸力學性能的，為了保證三坐標測量儀對數據進行檢測的準確性，加工過程中應避免有接刀痕跡，因此進給量f應小于刀具的直徑D，保證一定的接刀量。如果存在接刀痕跡的話，很可能會造成對主軸加工狀況的錯誤判斷。