蘇劍陽(yáng)

摘 要：加工中心加工的產(chǎn)品主要適用于加工大型和形狀復(fù)雜的工件，還有很高的精度要求。從加工的工件報(bào)告中主要關(guān)注加工的圓度、同心度、直徑、位置度[1]，而對(duì)于機(jī)床維護(hù)而言最需關(guān)注的則是圓度和同心度。報(bào)告出現(xiàn)不合格的情況分為單一公差超差和多項(xiàng)公差超差兩種，先對(duì)報(bào)告中的這四項(xiàng)公差要求進(jìn)行單一問題的逐個(gè)分析。

關(guān)鍵詞：加工中心;同心度;直徑;圓度;位置度

1同心度

同心度的影響因素較多，具體的影響結(jié)果主要是以下兩個(gè)方面：1.測(cè)頭測(cè)量（或裝夾盤表）;2.工件裝夾變形。

機(jī)床對(duì)同心度了影響極大概率是因測(cè)頭的測(cè)量，若沒有測(cè)頭則需要關(guān)注工件裝夾時(shí)的盤表情況。當(dāng)機(jī)床同心度超差時(shí)，首先應(yīng)檢查測(cè)頭測(cè)針的回轉(zhuǎn)（應(yīng)保證在0.005mm以內(nèi)），其次進(jìn)行測(cè)頭的標(biāo)定檢查及校準(zhǔn)。

若測(cè)頭檢查無問題，可查看加工報(bào)告中的校表帶圖形，看是否變形，校表帶的圓度超過0.03mm且出現(xiàn)明顯的變形，則說明工件已經(jīng)變形，需要在后面的加工中注意裝夾情況。

2直徑

直徑的變化，是因?yàn)闇囟茸兓瘜?dǎo)致的，可能是機(jī)床溫度變化造成，也有可能是工件溫度變化造成的，通常情況下機(jī)床溫度變化造成的直徑變化是一個(gè)緩慢變化的過程[2]。

2.1若直徑變化量突然出現(xiàn)很大（24H小時(shí)內(nèi)變化量超過0.05mm）的情況，多數(shù)是因?yàn)楣ぜ庸で昂鬁囟茸兓刻笠约捌渌囊恍┡及l(fā)情況。

2.2若機(jī)床直徑穩(wěn)定變化且變化量不大（變化量在0.05mm以內(nèi)）的情況下，根據(jù)工件加工報(bào)告修改加工程序中的直徑，該方式最為快速有效，可以省去過多調(diào)整機(jī)床的時(shí)間;

2.3若加工直徑累積變化量過大，則需要通過調(diào)整軸的零點(diǎn)參數(shù)。必要時(shí)需檢查相應(yīng)的伺服螺補(bǔ)情況，或需重新進(jìn)行激光補(bǔ)償，甚至需要重新檢查光柵尺情況，一般在機(jī)床未進(jìn)行光柵尺維修的情況下不建議調(diào)整光柵尺。

3圓度

圓度的問題多數(shù)為設(shè)備問題，當(dāng)出現(xiàn)圓度問題超差時(shí)，應(yīng)先采用最常用的檢測(cè)手段——球桿儀進(jìn)行檢查機(jī)床的相應(yīng)兩伺服軸平面的圓度情況[3]。通過球桿儀的檢查可以直觀的反映出機(jī)床的問題所在，經(jīng)常調(diào)節(jié)的問題主要是比例不匹配和兩軸垂直度，以下是常見球桿儀檢查后的數(shù)據(jù)分析情況：

3.1比例不匹配（軸線橢圓）

右圖是軸線橢圓，遇到軸線橢圓時(shí)需要根據(jù)加工報(bào)告中的直徑大小，對(duì)機(jī)床做相應(yīng)伺服軸的激光螺距補(bǔ)償[3]。

3.2垂直度（象限橢圓）

圖中兩個(gè)方向的橢圓情況真實(shí)反映出機(jī)床相關(guān)伺服軸的垂直度狀況，利用球桿儀檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)床垂直度情況超差時(shí)，需要根據(jù)方尺檢查來調(diào)整機(jī)床對(duì)應(yīng)聯(lián)動(dòng)兩軸的垂直度[3]。

3.3反向間隙

當(dāng)球桿儀檢查評(píng)價(jià)出伺服軸存在反向間隙過大時(shí)，可通過激光干涉儀或利用千分表對(duì)相應(yīng)軸檢測(cè)并進(jìn)行反向間隙檢查并做參數(shù)補(bǔ)償。

3.4其他伺服參數(shù)上的問題。在球桿儀檢查出其他伺服參數(shù)，如伺服不匹配、反向躍沖、直線度等則應(yīng)先檢查相關(guān)伺服軸的傳動(dòng)情況。根據(jù)檢查的情況綜合決定是否需要進(jìn)行參數(shù)上的修正。

還有一種特殊情況，當(dāng)球桿儀檢查機(jī)床的圓度無問題時(shí)，但是加工出來的結(jié)果與球桿儀檢查的圓度相差太多，這種情況就需要檢查機(jī)床工作臺(tái)的水平情況，通常這種情況下工作臺(tái)的水平會(huì)相差很多，這時(shí)就需要將機(jī)床的靜態(tài)幾何精度從水平開始進(jìn)行檢查、調(diào)整。

4位置度

位置度是同心度、圓度和直徑的影響疊加造成的，以上三項(xiàng)任何一項(xiàng)超差都有可能造成位置度超差。這就需要對(duì)前三項(xiàng)進(jìn)行逐個(gè)解決，正常情況下前三項(xiàng)都能夠在公差范圍的中差范圍內(nèi)則位置度肯定不會(huì)有問題。所以說為了保證機(jī)床的位置度，在維修機(jī)床時(shí)候一定要盡量保證機(jī)床的圓度、同心度控制在比中差更好的范圍內(nèi)。

若機(jī)床處于一個(gè)開放的加工車間內(nèi)，受外界溫度變化較大時(shí)，在季節(jié)變換過程中容易出現(xiàn)加工不穩(wěn)定的情況，這時(shí)就需要在季節(jié)變換時(shí)關(guān)注機(jī)床的加工情況，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析、快速處理。

以上加工問題分析是根據(jù)多年的加工報(bào)告分析以及實(shí)踐得出，目前機(jī)床出現(xiàn)加工問題時(shí)可以通過以上的方法快速有效的檢查、調(diào)整。

參考文獻(xiàn)：

[1]張良.數(shù)控機(jī)床精度檢測(cè) [M]. 2020.浙江科學(xué)技術(shù)出版社

[2]樂為.數(shù)控機(jī)床維修技術(shù) [M].2018.西安電子科技大學(xué)出版社

[3] Renishaw?. Renishaw Ballbar Help [CD/OL] .1999 - 2009 .Renishaw?