銑端面打中心孔機床在經過長期使用、搬遷或維修后,其精度可能會發生變化,需要進行重新調整,以確保加工質量。調整工作專業性強,需由經過培訓的人員謹慎操作。本文將以典型的臥式數控機床為例,詳解其主要部位的調整步驟與要點,供設備維護人員參考。
警告:調整前務必斷電,并理解每一步的機械原理。重大調整建議聯系設備制造商。
一、調整前的準備工作
1. 工具準備:高精度框式水平儀(0.02/1000mm)、百分表/千分表及磁力表座、標準檢棒(或研磨芯棒)、內六角扳手、橡膠錘、清洗劑和抹布。
2. 環境要求:選擇穩固、無振動的場地,環境溫度盡量恒定。
3. 清潔:徹底清潔機床導軌、工作臺、主軸錐孔等所有待檢部位。
二、核心調整步驟詳解
步驟1:重新調平機床床身
這是所有調整的基礎,影響機床的幾何精度和長期穩定性。
方法:將水平儀分別置于床身主導軌的縱向和橫向方向(通常廠家會標記出測量基準面)。通過調整床身底部的安裝墊鐵,使水平儀氣泡居中。
關鍵:
1. 先調縱向(導軌長度方向),再調橫向。
2. 調整時需對角同步進行,避免床身扭曲。
3. 調平后,均勻緊固所有地腳螺栓。緊固后需再次復檢水平,確保無變化。
4. 對于長床身,需在多個位置測量,保證全長范圍內的水平一致性。
步驟2:主軸系統的檢查與調整(關鍵精度)
a. 主軸徑向跳動的檢查:
將精密檢棒裝入主軸錐孔,并確保清潔、貼合良好。
在靠近主軸端面(A點)和距離端面300mm處(B點)分別安裝千分表,測頭垂直指向檢棒圓柱面。
手動低速旋轉主軸一周,記錄表針的最大與最小讀數之差,即為該點的徑向跳動值。A點值反映主軸自身精度,B點值還受檢棒錐面配合的影響。
b. 主軸軸向竄動的檢查:
將千分表測頭頂在檢棒端面中心的小平面上。
旋轉主軸,觀察讀數變化。此值應非常小(如≤0.005mm)。
c. 主軸軸線對導軌平行度的調整:
這是保證銑出的端面與軸線垂直的關鍵。
將磁力表座固定在拖板(刀具滑臺)上,千分表測頭打在主軸檢棒的上母線(測量垂直面內平行度)和側母線(測量水平面內平行度)。
移動Z軸(軸向),觀察千分表讀數變化。誤差超差時,通常需要由廠家專業人員調整主軸箱的安裝位置或修刮結合面,用戶一般無法自行調整。
步驟3:尾座(或后置中心架)的調整
尾座的作用是支撐長軸,其與主軸的對中性至關重要。
a. 高度方向對中:
將尾座移至靠近主軸的位置。
在主軸和尾座頂尖間頂緊一根長標準檢棒(或加工一根光滑的試棒)。
用千分表打在檢棒的上母線和側母線,移動拖板(或工作臺)從靠近主軸端到靠近尾座端。
如果讀數有變化,說明尾座中心高與主軸不一致。通過調整尾座底部的偏心套或墊片來修正。通常要求尾座中心略高于主軸中心(0.020.03mm),以補償工件重量引起的下沉。
b. 軸線方向與主軸平行:調整方法與上一步類似,確保側母線方向讀數一致。
步驟4:刀具滑板(X/Z軸)運動精度的補償
反向間隙的檢測與補償:
將千分表固定,測頭頂在滑板剛性部位。
通過手輪或慢速點動,命令滑板沿一個方向移動一小段距離(如0.1mm),記下讀數。然后反向移動相同指令距離,觀察實際移動是否到位。差值即為反向間隙。
在數控系統的參數中(如FANUC的1851參數)找到對應的反向間隙補償值,進行設置。此操作需根據機床手冊進行。
螺距誤差補償:此項需激光干涉儀專業檢測后,生成補償表并輸入系統。用戶通常無法自行完成。
步驟5:自動換刀裝置(ATC)的調整(如配備)
換刀位置的調整:確保機械手或刀庫在換刀時能準確抓取和放置刀具。調整方法因結構而異,通常涉及調整換刀原點、機械手行程限位塊或傳感器位置。需參照手冊,在手動模式下反復測試調整。
三、調整后的驗證
完成所有調整后,必須進行驗證:
1. 空運行測試:檢查各軸運動、主軸旋轉、換刀等動作是否順暢無異響。
2. 試切工件:加工一個標準的試件(階梯軸),并對其銑端面打中心孔的精度進行全面測量,包括:總長、端面平面度與垂直度、兩端中心孔的同軸度、中心孔深度等。
3. 精度確認:試切結果必須滿足機床出廠標準或您的生產要求。如不滿足,需復盤調整步驟,查找問題根源。
總結
調整銑端面打中心孔機床是一項精密而系統的工作,需要耐心和嚴謹。其邏輯順序是:先基礎(水平),后核心(主軸),再關聯(尾座),最后補償(系統)。用戶日常可進行的調整主要是水平、尾座對中和簡單的反向間隙設置。對于主軸、導軌等核心精度的調整,涉及機床的“筋骨”,建議在廠家工程師指導下進行。定期的、規范的調整與維護,是保持這臺關鍵設備長期處于“巔峰狀態”,持續輸出高質量加工件的根本保證。

