铣端面打中心孔机床在经过长期使用、搬迁或维修后,其精度可能会发生变化,需要进行重新调整,以确保加工质量。调整工作专业性强,需由经过培训的人员谨慎操作。本文将以典型的卧式数控机床为例,详解其主要部位的调整步骤与要点,供设备维护人员参考。
警告:调整前务必断电,并理解每一步的机械原理。重大调整建议联系设备制造商。
一、调整前的准备工作
1. 工具准备:高精度框式水平仪(0.02/1000mm)、百分表/千分表及磁力表座、标准检棒(或研磨芯棒)、内六角扳手、橡胶锤、清洗剂和抹布。
2. 环境要求:选择稳固、无振动的场地,环境温度尽量恒定。
3. 清洁:彻底清洁机床导轨、工作台、主轴锥孔等所有待检部位。
二、核心调整步骤详解
步骤1:重新调平机床床身
这是所有调整的基础,影响机床的几何精度和长期稳定性。
方法:将水平仪分别置于床身主导轨的纵向和横向方向(通常厂家会标记出测量基准面)。通过调整床身底部的安装垫铁,使水平仪气泡居中。
关键:
1. 先调纵向(导轨长度方向),再调横向。
2. 调整时需对角同步进行,避免床身扭曲。
3. 调平后,均匀紧固所有地脚螺栓。紧固后需再次复检水平,确保无变化。
4. 对于长床身,需在多个位置测量,保证全长范围内的水平一致性。
步骤2:主轴系统的检查与调整(关键精度)
a. 主轴径向跳动的检查:
将精密检棒装入主轴锥孔,并确保清洁、贴合良好。
在靠近主轴端面(A点)和距离端面300mm处(B点)分别安装千分表,测头垂直指向检棒圆柱面。
手动低速旋转主轴一周,记录表针的最大与最小读数之差,即为该点的径向跳动值。A点值反映主轴自身精度,B点值还受检棒锥面配合的影响。
b. 主轴轴向窜动的检查:
将千分表测头顶在检棒端面中心的小平面上。
旋转主轴,观察读数变化。此值应非常小(如≤0.005mm)。
c. 主轴轴线对导轨平行度的调整:
这是保证铣出的端面与轴线垂直的关键。
将磁力表座固定在拖板(刀具滑台)上,千分表测头打在主轴检棒的上母线(测量垂直面内平行度)和侧母线(测量水平面内平行度)。
移动Z轴(轴向),观察千分表读数变化。误差超差时,通常需要由厂家专业人员调整主轴箱的安装位置或修刮结合面,用户一般无法自行调整。
步骤3:尾座(或后置中心架)的调整
尾座的作用是支撑长轴,其与主轴的对中性至关重要。
a. 高度方向对中:
将尾座移至靠近主轴的位置。
在主轴和尾座顶尖间顶紧一根长标准检棒(或加工一根光滑的试棒)。
用千分表打在检棒的上母线和侧母线,移动拖板(或工作台)从靠近主轴端到靠近尾座端。
如果读数有变化,说明尾座中心高与主轴不一致。通过调整尾座底部的偏心套或垫片来修正。通常要求尾座中心略高于主轴中心(0.020.03mm),以补偿工件重量引起的下沉。
b. 轴线方向与主轴平行:调整方法与上一步类似,确保侧母线方向读数一致。
步骤4:刀具滑板(X/Z轴)运动精度的补偿
反向间隙的检测与补偿:
将千分表固定,测头顶在滑板刚性部位。
通过手轮或慢速点动,命令滑板沿一个方向移动一小段距离(如0.1mm),记下读数。然后反向移动相同指令距离,观察实际移动是否到位。差值即为反向间隙。
在数控系统的参数中(如FANUC的1851参数)找到对应的反向间隙补偿值,进行设置。此操作需根据机床手册进行。
螺距误差补偿:此项需激光干涉仪专业检测后,生成补偿表并输入系统。用户通常无法自行完成。
步骤5:自动换刀装置(ATC)的调整(如配备)
换刀位置的调整:确保机械手或刀库在换刀时能准确抓取和放置刀具。调整方法因结构而异,通常涉及调整换刀原点、机械手行程限位块或传感器位置。需参照手册,在手动模式下反复测试调整。
三、调整后的验证
完成所有调整后,必须进行验证:
1. 空运行测试:检查各轴运动、主轴旋转、换刀等动作是否顺畅无异响。
2. 试切工件:加工一个标准的试件(阶梯轴),并对其铣端面打中心孔的精度进行全面测量,包括:总长、端面平面度与垂直度、两端中心孔的同轴度、中心孔深度等。
3. 精度确认:试切结果必须满足机床出厂标准或您的生产要求。如不满足,需复盘调整步骤,查找问题根源。
总结
调整铣端面打中心孔机床是一项精密而系统的工作,需要耐心和严谨。其逻辑顺序是:先基础(水平),后核心(主轴),再关联(尾座),最后补偿(系统)。用户日常可进行的调整主要是水平、尾座对中和简单的反向间隙设置。对于主轴、导轨等核心精度的调整,涉及机床的“筋骨”,建议在厂家工程师指导下进行。定期的、规范的调整与维护,是保持这台关键设备长期处于“巅峰状态”,持续输出高质量加工件的根本保证。

