车铣复合9轴加工中心精度调整方法研究

高少华

摘 要：本文针对车铣复合加工中心结构进行研究，提出主轴、副主轴调整方法，铣削轴精度调整方法、下刀塔调整方法，通过应用能够快速地恢复设备精度，提高设备利用率。

关键词：车铣复合加工中心；精度调整；方法研究

中图分类号：TG65 文献标志码：A

随着生产自动化发展，车铣复合加工中心越来越得到广泛的应用，对提高生产效率，保证产品质量起到了积极的作用。车铣复合加工中心结构复杂，一旦受到异常外力影响或碰撞，机械结构将发生保护性移动，设备几何精度将变差甚至丧失，必须重新调整，调整技术难度大，涉及精度多，知识广，通常需要外方工程师来解决。通过对我公司EMCO665车铣复合加工中心应用摸索研究，总结出多轴机床关键精度调整步骤和方法供大家参考。

1 车铣复合加工中心结构分析

如图1所示，EMCO665是一台具有双主轴、双刀塔、配Y轴、上方刀塔演化成加工中心的铣削头高功效高转速而且B轴带刀库的9轴数控机床，且机床主轴和副主轴均带C轴控制功能并采用了高性能的电主轴设计。上方铣削主轴可在X、Y、Z、B四个方向上联动，下刀塔可在X、Z方向联动，其结构复杂，精度高，调整难度大。

我公司这台机床由于操作者失误，上刀塔铣削轴箱体与主轴箱体相撞，造成上刀塔和主轴与各导轨的相关精度丧失严重，须相应精度重新调整。由于副主轴与下刀塔与主轴存在相关精度，主轴重新调整之后，对副主轴与下刀塔也需做重新调整。

2 精度调整的方法

设备的精度调整必须以一轴为基准轴，并且确定合理的调整顺序，我们选Z2轴为基准轴，精度调整顺序如下：

主轴的调整—副主轴调整—上刀塔铣削轴—下刀塔与主轴

2.1 主轴、副主轴精度调整

2.1.1 主轴精度检查

拆除主轴卡盘，清洁主轴基准端面及内孔，按图2检测主轴径向跳动、轴向窜动、端面跳动均在合格范围内。按图3检测主轴近端、远端跳动均在合格范围内。检测主轴轴线与Z2轴导轨的平行度≥0.01/300mm，精度超差；主轴与副主轴的同轴度≥0.01mm，精度超差，必须对主轴轴线与Z2轴导轨平行度、主轴与副主轴的同轴度进行调整。

2.1.2 主轴与副主轴精度调整

调整主轴与Z2轴平行度的同时，由于副主轴与主轴有同轴度精度要求，故改变主轴精度后，副主轴精度也必须重新调整，调整时必须两者精度同时满足要求。设计制作主轴调整板，如图4所示，松开主轴座上下紧固螺钉（注意：压紧调整板对角主轴紧固螺钉）。通过调整调节螺钉，调整主轴与Z2轴的平行度和主轴与副主轴同轴度。

主轴装上检验芯棒，如图5所示，将千分表1固定在下刀塔上，缓慢移动X2轴，使千分表接近芯棒并使表置“0”（注意：千分表在芯棒的最高点），缓慢移动Z2轴从芯棒近端到远端，检查主轴对Z2轴的平行度是否≤0.01/300mm；将千分表2固定在副主轴上，缓慢旋转副主轴，检查主轴与副主轴的同轴度是否≤0.01mm。反复调整调节螺钉，直到两项精度同时达到要求，调整结束，紧固主轴座螺钉。

2.2 上刀塔铣削轴精度调整

2.2.1 上刀塔精度检查

由于是上刀塔与主轴相撞，所以必须对铣削轴精度进行检查。如图6所示，铣削轴转到在1号位置，检查铣削轴轴线与X1轴的平行度≥0.01/100 mm，精度超差，需对其进行调整。

2.2.2 铣削轴精度调整

铣削轴装上检验芯棒，将千分表固定主轴上，缓慢移动Z1轴，使千分表接近芯棒的侧母线并使表置“0”（注意：千分表在芯棒的最高点）。如图7所示，松开铣削轴紧固螺钉，用木榔头敲击铣削轴，调整铣削轴轴线与X1轴的平行度。缓慢移动X1轴从芯棒近端到远端，检查銑削轴对X1轴的平行度是否≤0.01/100mm，直到精度达到要求，紧固铣削轴紧固螺钉，调整结束。

2.3 主轴与下刀塔精度调整

主轴位置的改变，必然导致主轴与下刀盘刀位中心孔同轴度变化，故需对刀盘中心孔重新调整。

2.3.1 刀盘精度检查

如图8所示，将表架吸在主轴上，刀盘转到1号刀位，刀座上装上专用检具，X坐标移动到零点，将千分表针压在检具上，手动旋转主轴，变化量≥0.015mm，必须对刀盘中心重新调整。

2.3.2 刀盘中心调整

移动X轴位置，转动主轴，检查千分表在X方向偏差在0.015mm以内。再调整Y方向偏差，松掉刀盘螺钉，带紧对角一个螺钉即可，用木榔头敲击刀盘Y方向，检查Y方向偏差在0.015mm以内。反复调整X、Y方向偏差，直到刀盘中心与主轴同轴度达到0.015mm以内，对角上紧所有螺钉，最后对X轴重新置零，调整结束。

结语

多轴车铣复合的精度调整是一项复杂而又细致的工作，调整前应认真研读机床图纸，分析机床结构，明确机床各个轴之间的精度关系，调整时确定好调整方案，最后直至达到精度要求。当然，车铣复合加工中心的复杂性，必然需要进行不断地探索和研究，进一步提高设备精度调整方法水平，更好地应用于先进装备。

参考文献

[1]王虎，施顺艳，徐照.车铣复合加工中心精度调整方法研究[J].常州信息职业技术学院学报，2014，13（2）：24-27.

[2]刘汉雄，周维泰，李晖，等.高精度复杂微小零件车、铣、钻复合加工工艺研究[J].新技术新工艺，2014（9）：77-80.endprint