卧式加工中心工作台回转中心坐标的调整

王文剑 程传伟 郭崇才 徐建立

(山东临沂金星机床有限公司，山东临沂 276017)

随着经济的发展及数控设备的普及，卧式加工中心在机械加工企业中的保有量逐渐多了起来。卧式加工中心从结构上来分，一般分为定柱式和动柱式。在卧式加工中心刚开始发展的时候，采用的结构形态基本是定柱式，制作成本较低，同时便于操作。但缺点是精度稳定性差，十字交叉的两个坐标轴精度相互影响，同时还不能在全行程上进行支撑，从而影响工件的加工精度。动柱式的结构对于以上问题都能解决，故而近年来得到了较为广泛的应用，缺点就是立柱的动态响应较其他两轴大得多［1］。

1 动柱式卧加的回转中心

动柱式的卧式加工中心也有两种结构:倒T字形(如图1)和T字形(图2)。无论哪种形式，厂家都会给出一个参数，即工作台回转中心距机床原点的距离(倒T型为主轴回转中心距机床原点的距离)。该参数在加工箱体编程时经常用到，一般是X轴行程的一半。但该数值仅仅是理论尺寸，因为制造的原因，实际尺寸和理论尺寸总是存在一定的误差，不会正好位于其行程的一半。该误差经过工作台回转放大两倍后就较为明显，造成位于两端面的同一轴线孔不同轴。X轴的位置不稳定，造成不必要的废品。解决方法是在理论回转中心位置上镗一通孔，工作台回转180°后用千分表打通孔的跳动。下面以我们在实际应用当中遇到的一台X轴行程为1 000 mm的卧式加工中心(T型结构)为例对以上问题进行说明。

2 理论坐标与实际坐标偏差的几种情况

该加工中心X轴行程为1 000 mm，工作台回转中心距机床原点理论尺寸为500 mm，实际距离X1也可能大(如图3)，X2为工作台回转之后的工件孔的坐标，其坐标值为500+2×(X1－500);也可能小(如图4)，回转之后的X2坐标值为500－2×(500－X1)。

从图3分析后不难得出如下结论:在X1＞500的前提下，工件在500的理论中心位置上加工完孔后，掉转180°其结果如图3中所示X2位置。此时保持X轴不动，在主轴头部安装千分表进行旋转测量孔的跳动，其示值应该是右侧跳动大(从主轴端观察)，且跳动值应为4×(X1－500)，如图5所示。

同样，在X1＜500时，其状况应该是与图5相反，工件旋转后跳动大的一侧应是孔左侧，示值应为4×(500－X1)。下面我们通过对工件进行实际加工来确定回转中心的实际位置。

3 实际加工后调整

在工作台上装夹一工件，移动主轴即X轴的位置使其位于500 mm理论回转中心位置上，镗φ70 mm×300 mm的通孔。镗孔完毕后旋转180°，用千分表打φ70 mm孔的跳动。如果X1=500 mm，则回转后不应存在跳动。经实际检测，孔跳动为0.20 mm，大端位于孔左侧水平方向(如图6)，正好符合X1＜500的情况，0.20/4=0.05 mm，实际回转中心为 500－0.05=499.95 mm。

将X轴坐标设置为499.95 mm，将镗刀头调大0.10 mm，重新镗削φ70 mm×300 mm的通孔，掉头测量其跳动为0.004 mm，效果非常好。

找出工作台的回转中心后，将正式工件装夹于工作台上，该工件孔φ110 mm、φ95 mm分别位于两端面，要求同轴度0.02 mm，且中间有台阶，必须从两头镗。该工件程序坐标值确定方法如下:如一端加工孔的X轴坐标为X1，则镗另一端孔的坐标为499.95×2－X1。经过连续镗削3次后，每次均用三坐标检验X轴坐标，结果为 0.004 mm、0.003 mm、0，远远小于图纸要求。后经长时间连续生产证明，该方法稳定有效。

同时我们在连续加工中发现了另外一个影响X、Y轴精度的因素，那就是底平面的平面度，后来我们在工艺上增加了精磨要求，同时在装夹工件时在平面上顶上百分表，如装夹变形超过0.01 mm则重新磨底面，这样就完全保证了工件的装夹精度。

［1］沙杰.加工中心结构、调试与维护［M］.北京:机械工业出版社，2003.