锁紧Z轴和Y轴提高普通铣床精度

【摘 要】 本文对锁紧Z轴和Y轴提高普通铣床精度进行探讨。目前只能加工一些精度要求不高的平面及六方等，而对于一些圆弧曲面或精度较高的键槽等部位铣削却难以实现，使得机床的加工范围和效率不能得到有效发挥，甚至在安排工艺路线时，有些零件本应由普通铣床加工，却安排数控铣床来加工，无形中增加了零件的加工成本。

【关键词】 锁紧 Z轴和Y轴 铣床精度

1 课题的提出

我公司现有的普通立式升降台铣床XA5032，由北京第一机床厂出产，因机床的长期使用和磨损，加工精度已明显的下降，加工误差由原出厂的0.02mm下降到目前0.1mm左右，因加工精度的明显下降，其加工范围也相应缩小，目前只能加工一些精度要求不高的平面及六方等，而对于一些圆弧曲面或精度较高的键槽等部位铣削却难以实现，使得机床的加工范围和效率不能得到有效发挥，甚至在安排工艺路线时，有些零件本应由普通铣床加工，却安排数控铣床来加工，无形中增加了零件的加工成本。为此，我公司技术人员和操作者共同对该种问题进行技术方面探讨，决定对设备进行一定程度的改进。（如图1所示）

2 解决方案

2.1 工艺性分析

铣床的升降台位于床身前方，它与床身由燕尾导轨联接，其配合间隙的调整由上下两根楔块来实现，而工作台底座与升降台由矩形或燕尾导轨联接，通过滚珠丝杠副带动，以实现工作台的升降、横向和纵向的移动。导轨间的配合精度往往决定了机床的行程精度，实际使用过程中，导致配合部位出现了一定的间隙，而此间隙的大小直接影响着机床的精度高低，这种精度降低也直接影响手轮经过顺逆运动后，无法回归到原有的点位上，或多或少存在一些偏差，从而导致机床的坐标原点难以确认。

2.2 工艺方案确定

机床的垂直方向（即Z轴）和横向（即Y轴）的导轨上已安装间隙调节装置，该装置是楔铁和调整螺杆组成，通过不断调节调整螺杆的旋入深度来调整楔铁与导轨的挤压程度，但由于机床工作时，导轨不断地移动，经常导致调整螺杆自行松动，使得楔铁与导轨的配合间隙逐渐增大，即机床的精度也随之下降。根据使用中的出现这种情况，只有让Z轴和Y轴处于锁紧状态，即导轨在长期滑动过程中仍能保持较好的间隙，才是解决问题的根本。我们采取的措施是先调节调整螺杆，使楔块与导轨间隙处于滑配状态，若间隙过小会使导轨与楔块间摩擦过大，影响机床的台面的移动，若间隙过大又起不到作用，而根据经验，这种间隙较为直观的检验方法是，当床面在导轨上过移动后，导轨表面会留下一层薄薄的油膜，用无毛纸擦拭后，无毛纸表面不被浸透。调整好导轨的间隙后，垂直方向上，在调整螺杆的头部穿入一锁紧螺钉，使调整螺杆不能转动，如图2所示。横向上，用一带有折边的压块压住调整螺杆头部的一字槽上，防止其转动，如图3所示，这样就能保证调整好间隙的导轨能长期保持在一个较高精度的状态下运行。

机床精度得到提高后，目的是加工出高质量的零件，一般操作者在加工有一定形状的零件前，都是预先划线，操作者按照参考线的位置进行加工，同时在加工过程中要不断的测量加工部位的尺寸是否达到图样的要求，这样不仅测量麻烦，效率低下，有时精度也难以保证，鉴于此，我们先设计一个表架，见图4所示，使用时，将表架装夹在主轴上，通过主轴的旋转来寻找测量轴的圆心。再设计一个测量轴，见图5所示，使用时将该轴用螺栓紧固到床面上的T型槽中，通过百分表确定该轴的圆心，该圆心也是机床在XY面上的零点，并以上端面作为Z轴方向的基准面，这样就能确定刀具零点坐标。

3 实例应用

我公司加工的零件下模型腔背部，其形状与型腔基本相同，尺寸精度要求比较高，外型也比较复杂。加工前计算出所要加工零件的铣刀中心距离零件几何中心原点的坐标值，如图6所示。

用这些数据进行编程，就可以加工出所需零件的外形，程序计算过程如下：

弧度AB：

G02=127°11′；Y0=5.81；G0Z=1.65，H=23；G00X=2.37，n=5；

G02=127°11′-54°21′；G99=↑

弧度CD：

G 02=337°11′；Y0=5.81；G00Z=4.65，H=23；G00X=2.37，n=5；G02=337°11′-204°21′；G99Z=↑

E点：

G 02=285°46′；G00Y=0.07，n=2；G00Z=1.65，H=23；G91 G01X=2.987，n=7；G 99Z=↑

F点：

G 02=75°46′；G00X=3.553，n=4；G00Y=0.07，n=2；G00Z=1.65，H=23；G91 G01X=2.987，n=7；G 99Z=↑

G点：

G99Z=↓；X0=1.27；G01Y=5.81，n=6；G00X=2.073；G01Y=571，n6；G00X=0.467，n=6；G01Y=5.81，n6；G 99Z=↑

H 点：

G03=2.85°46′；G99Z=↓；X0=1.27；G01Y=5.81，n=6；G0X=1.013；G01Y=5.81，n=6；G00X=0.461；G01Y=5.81，n=6；G 99Z=↑

4 结语

经过上述的方法，对机床进行Z轴导轨和Y轴导轨的锁紧，使得机床的精度得到很大的提高，可以恢复到出厂时的状态。操作者可以像数控机床那样加工一些较为复杂的零件。经过实际使用，生产中遇到的很多以前在普通铣床上难以加工的零件，现在都可以顺利加工，不仅降低了零件的加工成本，也提高了生产效率。