卧式加工中心加工误差与机械精度调整分析

王飞 刘大伟

摘要：导致工件加工质量下降的原因很多，而误差是其中一项重要影响因素。在加工过程中出现的超出标准的误差会使产品质量下降，甚至会造成大量不合格产品。本文从生产实践出发，针对卧式加工中心生产过程中常出现的误差分析，纠出导致误差的原因，并实现机械精度调整。

关键词：卧式加工中心;加工误差;机械精度调整

当前科技大幅度进步，人们对机械产品的质量要求愈高，要想提高机械产品质量，必须重视加工中的机械精度和误差。机床使用时间过长、维护工作开展不到位、局部产生磨损等一系列原因皆会使零件产生问题，影响加工效率。除此以外，刀具磨损、夹具定位精度方面出现的误差亦会对实际加工造成影响。为保障工件加工质量，应针对实际情况展开较为精确的分析，并从中寻求解决策略，将相关思想应用至机械调试过程中，调整、控制机械精度，使加工出的工件合乎标准且质量过关。下文即为所展开的测试与精度调整相关步骤。

1卧式加工中心实际情况分析

根据实际情况，以某加工厂为例，该单位内具有一台大型卧式加工中心，主要加工工件为拖拉机箱体上的轴承孔零件，除此以外另加工定位销孔，属于精加工范畴。近阶段设备加工过程中常出现误差，工件精度方面亦存在问题。针对其实际情况进行测量分析，发现该设备由于工作时间较长、工作强度较大、维护手段不到位等因素使得设备中的各项问题逐渐发生[1]。根据工件要求及工艺要求可发现加工中心中的各项参数出现误差，如各轴线与前端面的垂直度变化、前后两端面的平行度变化等。此两部分的工艺要求分别为0.06mm/0.20mm，但实测结果中却发现加工中心的参数不符，分别为0.10mm/0.24mm。

2加工误差成因分析及误差检测

若想对加工误差成因进行分析，首先需针对实际展开研究，根据加工平台运作原理分析问题成因与误差所在。实际加工过程中，机床结构为动柱型，主轴箱于y轴滑台上做上下移动，同时带动y轴立柱于z轴滑台前后移动。加工过程中，两组轴承孔于z轴中进行前后运动，B周工作台回转调头镗孔，前后两端面为主轴于运作过程中的铣削加工，经y轴与x轴的插补运动[2]。将工件误差进行分析，结合x、y、z轴的架构可发现y轴立柱与z轴底座之间的关系，即轴线垂直度出现误差。由此能够得出工作台面移动平行度方面的问题，即b轴工作台面平行度存在问题，z轴与x轴垂直度、y轴与z轴垂直度存在问题。

明确问题后，针对实际情况进行进一步检查。此过程汇总所使用的相关检测工具为方尺、方箱、主轴心棒及百分表杆磁力座。首先为测定主轴精度的相关测验，测验过程中将主轴心棒、磁力座分别安装于主轴与工作台面中，百分表与主轴心棒产生些许关联。移动z轴检验具体数值，发现参数符合标准，无问题[3]。随后展开细节方面分析，具体操作步骤为将距离主轴段较近的一点作为检验点，通过不断改变径向跳跃数值确定主轴精度是否符合标准。首先将径向跳跃数值设定为0.01mm，检验后符合标准。随即更改数值，变为0.02mm后发现其仍符合标准。随后进行多次试验，不断更改标准后发现皆符合具体要求。因此得出上母线符合标准、主轴精度合格的结论。

隨后检测B轴工作台与Z轴间的平行度，检测开始前应针对检测条件展开处理，方便检测展开。首先将工作台表面清理干净，去掉毛刺，可采用利用油石打磨的方式展开;随后为于主轴上安装检验设备，设备为检验心棒;最后将表针置于工作台表面，些微压住即可。检测由工作台面上方的主轴头部分开始，首先检测平行度。平行度检测过程中发现平行度偏移数值符合要求，随后展开x轴工作台面相关状况分析，平行度亦符合要求。随后移动z轴，发现偏移数值过大，说明平行度超差;最后将b轴旋转180°，发现偏移数值方面相似性较大，平行度亦超差。由此可判断问题成因出于主轴与工作台间的关系于z轴中超差，需尽快修复以免继续影响加工。后续步骤中，按照此类方式继续检验z轴与x轴之间的垂直度、y轴与z轴的垂直度可发现两类数据皆超差，就此确定误差来源，并选择较为有效的手段展开机械精度调整。

3机械精度调整步骤

以调整y轴与z轴的垂直度工作为例，调整过程中较为重要的一点即为工作准确性，结合实际展开分析，y轴与z轴垂直度、z轴与x轴的垂直度可同时调整。调整过程中应首先注意镶条间隙，将镶条间隙消除，避免其带来的影响。结合实际展开分析，镶条间隙使设备之间的间距扩大，进而导致平行度、垂直度受到影响。随后根据测试过程汇总得出的误差值方向进行偏斜判断，确定偏斜方向后展开调整，将z轴地脚螺栓松开，过程中需注意紧固螺母的作用，根据z轴与x轴的偏斜方向寻找支点，将千斤顶顶紧。顶紧千斤顶后观察百分表变化，注意观察百分表读数变化，于实际范围内观察读数变化，不断移动x轴，计算垂直度。计算过程中需注意实际状况，使相关数据符合参数要求即可。需要注意的是，调试z轴的过程中需注意打开防护罩，将调整后的导轨支撑块通过旋紧调整螺钉的方式向内作用力，从而使立柱支撑起，判断调整量是否符合要求。

当调整结束后，需结合实际进行试加工，确定调整工作是否有效。结合实际展开分析，相关过程中出现的对应事件应以实际为主，将工件进行加工的同时注意具体数据，进行较为精准的测量。获得加工零件后，对零件进行测量过程中发现零件各项要求均满足工艺需求，各孔轴线于前端面的垂直度、前后两端面的平行度皆符合工艺要求中的0.06mm/0.20mm需求，分别为0.06/0.18。

4结束语

本文针对实际展开分析，结合实例将工作中出现的卧式加工平台加工零件过程中误差进行分析，结合测试分析误差成因，并最终利用机械调整手段进行调整，保障加工稳定性。结合实际生产，当卧式加工平台出现误差时，应根据实际展开测试，将测试过程中出现的问题根据机床结构、加工工艺等数据选择对应解决方法，争取使误差能够尽快解决，保障正常生产。

参考文献

[1]段明德，代京，王献民.卧式加工中心主轴热变形数值计算[J].矿山机械，2018，（5）：69-73.

[2]李玉光.基于装配的卧式加工中心精度建模与分析[J].机械设计，2016，（2）：95-99.

[3]蔡尚文，汪惠芬，刘庭煜.基于误差传递模型的机床进给系统装配精度预测与调整方法[J].机械制造与自动化，2016，（6）：6-10.