技術中心2025-11-13
摘 要：立式加工中心通常借助于安裝第四軸來完成復雜工件的加工，其中第四軸數控回轉工作臺的精度會影響加工精度。文章介紹一種通過手動的方式，使用標準棒和百分表對第四軸轉臺精度進行調整。
引言
加工中心是帶有刀庫的數控機床，能實現自動換刀，自動化程度較高。VMC850L立式加工中心，左右行程為X向，前后行程為Y向，上下行程為Z向。主要加工盤類和軸類零部件，在盤類和軸類零部件周圍做孔類、鍵槽、各種型面的加工。在機床上配備VRNC210第四軸轉臺，組裝成四軸回轉式加工中心，如圖
圖1 四軸回轉加工中心
1。目的是實現一次裝夾可以加工多處帶角度部位，同時也可以實現4軸聯動加工，加工復雜型面、提高加工質量和加工效率。
機床的幾何精度是加工精度的基礎，只有機床的幾何精度達到要求才能保證加工精度。在實際生產加工中，由于受到各種因素的影響，如誤操作、加工振動等的影響，會使機床自身的精度發生變化。此四軸回轉式加工中心在加工精密零部件時，有不合格的情況出現，經過三坐標檢測，發現工件的位置度偏差較大，經過分析，是第四軸轉臺的精度問題導致工件超差。
一、第四軸精度調整操作
首先自制一個圓形標準棒，材料是45#鋼，經過調質處理，防止發生變形。標準棒直徑20mm，長度200mm，同軸度小于0.02mm。因為標準棒的直徑和長度的比例是1：10，長度也較長，一般加工的工件長度在200mm以內，工件的精度要求一般都在0.02mm以內，所以如果用標準棒做調整時精度保證在這個范圍內，加工出來的產品也不會有問題。
(一)第四軸轉臺與機床X向平行度調整
把轉臺上的三爪卡盤清理干凈，標準棒裝夾在轉臺的三爪卡盤內。將百分表裝入磁力表坐上，把磁力表座固定在機床主軸上。百分表的表針壓在標準棒的上母線，搖動機床手輪，使其表針沿著標準棒的軸線方向運動，看百分表是否有變動。如果變動小于0.02mm，默認為轉臺與機床臺面水平方向一致。如果變動大于0.02mm，稍稍松動轉臺固定螺栓，在轉臺基座下方墊塞尺，塞尺的大小根據百分表反映的數值調節，然后反復搖動手輪和替換塞尺，調至百分表在0.02mm以內，也就達到了轉臺與機床臺面水平方向一致的要求。
百分表的表針壓在標準棒的側母線，搖動機床手輪，使其表針沿著標準棒的軸線方向運動，看百分表是否有變動。如果變動小于0.02mm，默認為轉臺與機床X向平行。如果變動大于0.02mm，稍稍松動轉臺固定螺栓，用銅棒敲擊轉臺基座，反復搖動手輪和敲擊基座，調至百分表在0.02mm以內，也就達到了標準棒的側母線與機床X向平行的要求，然后固定好轉臺基座的鎖緊螺栓。
(二)第四軸轉臺與三爪夾盤同軸度調整
在保證了上面所述第四軸轉臺和機床X向平行度要求的前提下，再進行如下的第四軸轉臺和三爪夾盤同軸度調整。把百分表表針壓在遠離轉臺一側的標準棒側母線上，搖動機床手輪，轉動4軸轉臺，如果變動小于0.02mm，說明第四軸轉臺和三爪夾盤的同軸度可以滿足正常加工需求。如果變動大于0.02mm，稍稍松動三爪卡盤的固定螺栓，然后用銅錘敲擊三爪卡盤，反復搖動手輪和敲擊三爪卡盤，調至百分表的變動在0.02mm以內，也就達到了第四軸轉臺和三爪夾盤同軸度的要求。
(三)第四軸轉臺與尾座同軸度調整
在保證第四軸轉臺與三爪夾盤同軸度的前提下進行第四軸轉臺和頂尖尾座同軸度的調整。百分表壓在靠近尾座一端標準棒的上母線，然后移動頂尖尾座，使頂尖頂在標準棒的中心孔內，此時觀察百分表的變動。如果變動小于0.01mm，說明尾座頂尖的中心和第四軸轉臺中心同軸。如果變動大于0.01mm，說明尾座頂尖的中心高跟轉臺中心高不一致。在大于0.01mm的時候，有兩種情況出現。一種是尾座低于轉臺中心，調整方法是在尾座下方墊一定高度的塞尺，塞尺大小根據百分表反映的情況定，直至調至尾座中心與轉臺中心等高。第二種情況是尾座高于轉臺中心，調整方法就是根據高度差，進行修磨尾座底部，調至尾座中心與轉臺中心等高。
百分表壓在靠近尾座一端標準棒的側母線，然后移動頂尖尾座，使頂尖頂在標準棒的中心孔內，此時觀察百分表的變動。如果變動小于0.01mm，默認尾座頂尖的中心和第四軸轉臺中心同軸。如果變動大于0.01mm，說明尾座頂尖的中心跟轉臺中心同軸度不好。有兩種情況出現，一種是尾座偏向外側，另外一種是偏向內側。以上兩種情況的調整方法都是用銅錘敲擊尾座底部，調至百分表的變動小于0.01mm，也就保證了尾座中心與第四軸轉臺中心同軸。
二、結束語
通過對四軸回轉式加工中心的第四軸轉臺的精度調整，解決了精密零部件加工出現的位置度不好的問題。其他此型號的機床，按照我們的調整方法，同樣可以達到相應的精度，具有一定的推廣意義。
參考文獻：
[1]戈廣嶺，孫智鵬.淺析零件加工誤差與加工中心幾何精度調整關系[J].工具技術，2012，46(11):68-69.
[2]薛佟，劉志坤.搖籃式五軸立式加工中心五軸RTCP精度手動調試方法[J].機械工程師，2018(06):74-75.
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作者簡介：楊永修，男，1987年生，本科，高級技師，主要研究方向為數控加工。
