CN115647932B - 一种可拆卸铣头安装精度控制方法 - Google Patents

一种可拆卸铣头安装精度控制方法 Download PDF

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本发明提供一种可拆卸铣头安装精度控制方法，包括将刀架1移至工作台2范围内，在刀架1主轴中心安装检棒3，将百分表4放置于工作台2上，对检棒3打表，指针置零，置零后百分表4吸表固定；旋转工作台2，利用百分表4对检棒3打表，依次对检棒3固定端及自由端打表测出径向跳动，其最大差值即为刀架1主轴轴心相对于机床中心的偏心值，控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤。本发明保证了铣头输入端与刀架主轴同轴度要求，及铣头输出端与刀架主轴垂直度要求，提高装配及加工精度，避免因安装可能产生的加工偏差，不仅提高铣头安装精度，同时可满足数控复合加工机床高精度加工需求，实用性强。

Description

一种可拆卸铣头安装精度控制方法
技术领域
本发明属于机床精度检测技术领域，具体涉及一种可拆卸铣头安装精度控制方法。
背景技术
随着国家经济的快速发展，航空、航天、军工、发电设备等行业对数控复合加工机床性能、精度要求越来越高，当今数控复合加工机床需集多种工序乃至多种工艺于一身，集中工序、一次装夹实现多工序复合加工。而铣头又是中、大复合加工机床的核心功能部件，常用于加工具有复杂曲面的大型精密零部件。由于带铣头刀架(1)结构复杂，安装过程中难以定位，容易安装倾斜，造成装配及加工精度超差，甚至影响铣头使用寿命，因此铣头的装配成为制约这类机床装配精度的重要瓶颈之一，急需通过一种可拆卸铣头安装精度控制方法，提高铣头安装精度，实现复合加工机床高精度加工。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种可拆卸铣头安装精度控制方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种可拆卸铣头安装精度控制方法，包括以下步骤：
S1：将刀架移至工作台范围内，在刀架主轴中心安装检棒，将百分表放置于工作台上，对检棒打表，指针置零，置零后百分表吸表固定；
S2：旋转工作台，利用百分表对检棒打表，依次对检棒固定端及自由端打表测出径向跳动，其最大差值即为刀架主轴轴心相对于机床中心的偏心值，控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤；
S3：旋转工作台，利用百分表对刀架检棒中间位置打表，标定出刀架主轴轴心；
S4：平移百分表，正向对检棒打表，碰到检棒高点使指针回零，回零后百分表吸表固定于工作台，取下检棒，移开刀架；
S5：清洁铣头及刀架主轴安装接触面，将铣头安装至刀架上；
S6：用同根检棒安装在铣头主轴端，用百分表对铣头主轴处检棒进行打表，延X轴方向依次对检棒固定端及自由端打表测出径向跳动，其最大差值即为铣头主轴轴心偏心值，控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤；
S7：用固定百分表对检棒远端进行打表，接触到远端高点时，记录其数值，使其指针置零；水平移动刀架，使百分表对铣头主轴检棒从远端至近端打表，测出百分表读数最大差值并与远端高点数值差值进行求差并记录，该数值为铣头主轴轴心相对于刀架主轴轴心前后方向的偏心值，通过修调铣头控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤；
S8：水平向百分表端移动刀架，打表检棒，读取远端至近端行程上百分表跳动值，通过打表方式测量出铣头输出端相对于刀架主轴轴心垂直度，修调铣头控制测定值符合机床要求精度；
S9：拆下检棒，完成铣头装配。
进一步地，所述S6中，用同根检棒安反向安装在铣头主轴端，保持工作台上固定百分表不动，延X方向移动铣头，使百分表对检棒远端进行打表。
进一步地，所述S7中，刀架移动到检棒远端时，刀架停止X方向移动，延Y方向移动铣头，当百分表指针接触到检棒远端且打表读数最大值时，铣头停止Y方向移动，记录此时读数后将百分表归零；延X方向移动铣头，使百分表对铣头主轴检棒从远端至近端打表，测出百分表读数最大差值并进行记录。
进一步地，所述S8中，水平从右至左向百分表端移动刀架，打表检棒，百分表从左至右读取检棒远端至近端行程上百分表跳动值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明利用车间现有的平台及检具进行检测、装配作业，提高了铣头安装精度，保证了机床刀架高精度铣削运动。
2、本发明可实现可拆卸铣头高精度高精度安装，保证了铣头输入端与刀架主轴同轴度要求及铣头输出端与刀架主轴垂直度要求，提高装配及加工精度，避免因安装可能产生的加工偏差。
3、本发明不仅提高铣头安装精度，同时可满足数控复合加工机床高精度加工需求。
附图说明
图1测定刀架主轴孔偏转示意图；
图2标定刀架主轴轴心示意图；
图3标定刀架主轴检棒半径示意图；
图4测定铣头主轴孔偏转示意图；
图5标定铣头主轴检棒半径示意图；
图6检测铣头输出端轴心相对于刀架主轴轴心垂直度示意图；
图7实施例2数控摆角铣头VTM5925-55的安装示意图；
图8实施例2数控摆角铣头VTM5925-55检测精度前调整姿态示意图；
图9本发明的框架图。
其中，1—刀架；2—工作台；3—检棒；4—百分表；5—铣头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1：
一种可拆卸铣头安装精度控制方法，包括以下步骤：
如图1-6和图9所示，S1：将刀架1移至工作台2范围内，在刀架1主轴中心安装检棒3，将百分表4放置于工作台2上，对检棒3打表，指针置零，置零后百分表4吸表固定。
S2：旋转工作台2，利用百分表4对检棒3打表，依次对检棒3固定端及自由端打表测出径向跳动，其最大差值即为刀架1主轴轴心相对于机床中心的偏心值，控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤。
S3：旋转工作台2，利用百分表4对刀架1检棒3中间位置打表，标定出刀架1主轴轴心。
S4：平移百分表4，正向对检棒3打表，碰到检棒3高点使指针回零，回零后百分表4吸表固定于工作台2，取下检棒3，移开刀架1。
S5：清洁铣头5及刀架1主轴安装接触面，将铣头5安装至刀架1上。
S6：用同根检棒3安装在铣头5主轴端，用百分表4对铣头5主轴处检棒3进行打表，延X轴方向依次对检棒3固定端及自由端打表测出径向跳动，其最大差值即为铣头5主轴轴心偏心值，控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤；
用同根检棒3安反向安装在铣头5主轴端，保持工作台2上固定百分表4不动，延X方向移动铣头5，使百分表4对检棒3远端进行打表。
S7：用固定百分表4对检棒3远端进行打表，接触到远端高点时，记录其数值，使其指针置零；水平移动刀架1，使百分表4对铣头5主轴检棒3从远端至近端打表，测出百分表4读数最大差值并与远端高点数值差值进行求差并记录，该数值为铣头5主轴轴心相对于刀架1主轴轴心前后方向的偏心值，通过修调铣头5控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤；
刀架1移动到检棒3远端时，刀架1停止X方向移动，延Y方向移动铣头5，当百分表4指针接触到检棒3远端且打表读数最大值时，铣头5停止Y方向移动，记录此时读数后将百分表4归零；延X方向移动铣头，使百分表4对铣头5主轴检棒3从远端至近端打表，测出百分表4读数最大差值并进行记录。
S8：水平向百分表4端移动刀架1，打表检棒3，读取远端至近端行程上百分表4跳动值，通过打表方式测量出铣头5输出端相对于刀架1主轴轴心垂直度，修调铣头5控制测定值符合机床要求精度；
水平从右至左向百分表4端移动刀架2，打表检棒3，百分表4从左至右读取检棒3远端至近端行程上百分表4跳动值。
S9：拆下检棒3，完成铣头5装配。
实施例2
一种机床VTM5925X20/16采用的数控摆角铣头VTM5925-55的安装精度控制方法包括以下步骤：
S1：将刀架1移至工作台2范围内，在刀架1主轴中心安装检棒3，将百分表4放置于工作台2上，对检棒3打表，指针置零，置零后百分表4吸表固定。
S2：旋转工作台2，利用百分表4对检棒3打表，依次对检棒3固定端及自由端相距300mm打表测出径向跳动，此时检棒固定端径跳实测值为0.012mm允差值0.015mm，自由端处进行打表测出径向跳动，此时检棒自由端径跳实测值为0.023mm允差值0.03mm，其最大差值即为刀架1铣主轴轴心相对于机床中心的主轴中心线径向跳动，在本实例中其值为0.023mm，控制测定值符合机床要求精度的0.03mm后，进行后续步骤；当实测值不符合允差值时，需找到误差产生的原因。如果是机床的制造和装配造成的误差，需检查刀架零件加工及装配质量，看是否因为刀架各零件工作表面的几何形状、表面质量、相互之间装配的位置误差引起的精度不合格从而对其进行消除；如果是机床振动引起的误差，需检查和排查引起振动的原因，找出振源对，误差进行消除。
S3：旋转工作台一周，利用百分表4对刀架1检棒3中间位置打表，标定出刀架1主轴轴心。
S4：平移百分表4，正向对检棒3打表，碰到检棒3高点使指针回零，回零后百分表4吸表固定于工作台2，取下检棒3，移开刀架1。
S5：清洁铣头5及刀架1主轴安装接触面，将铣头5安装至刀架1上。
S6：如图7与图8所示，此实施例中铣头5是输出轴能够围绕机床刀架1主轴中心和与其互相垂直轴心旋转的铣头，机床刀具输出轴可在水平和垂直两个平面内回转，将铣头围绕机床刀架1主轴中心旋转，再使其围绕与其垂直中心旋转，最终使铣头5输出端平行于实施例1处铣头5主轴处输出端检棒3，将同根检棒3安装在铣头5主轴端，用百分表4对对其进行打表，延X轴方向依次对检棒3固定端及自由端相距300mm打表测出径向跳动，此时铣头检棒固定端径跳实测值为0.015mm允差值0.02mm，对自由端处进行打表测出径向跳动，此时铣头检棒自由端径跳实测值为0.028mm允差值0.03mm，其最大差值即为铣头5主轴轴心偏心值，本实例中实测值为0.028mm，控制测定值符合机床要求精度允差值0.03mm后进行后续步骤。
S7：用固定百分表4对检棒3远端进行打表，接触到远端高点时，记录其数值测值为0.008mm允差值0.01mm，使其指针置零；水平移动刀架1，使百分表4对铣头5主轴检棒3从远端至近端相距300mm打表，测出百分表4读数最大差值并与远端高点数值差值进行求差并记录0.014mm允差值0.02mm，该数值为铣头5主轴轴心相对于刀架1主轴轴心前后方向的偏心值0.014mm允差值0.02mm，通过修调铣头5控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤。
S8：水平向百分表4端移动刀架1，打表检棒3，读取远端至近端行程上相距300mm百分表4跳动值，此时铣头检棒固定端径跳实测值为0.015mm允差值0.02mm，对自由端处进行打表测出径向跳动，此时铣头检棒自由端径跳实测值为0.026mm允差值0.03mm，通过打表方式测量出铣头5输出端相对于刀架1主轴轴心垂直度允差值0.03mm，修调铣头5控制测定值符合机床要求精度。
S9：拆下检棒3，完成铣头5装配。
本发明可实现可拆卸铣头5高精度高精度安装，保证了铣头5输入端与刀架1主轴同轴度要求及铣头5输出端与刀架1主轴垂直度要求，提高装配及加工精度，避免因安装可能产生的加工偏差。该方法不仅提高铣头5安装精度同时可满足数控复合加工机床高精度加工需求。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种可拆卸铣头安装精度控制方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1：将刀架(1)移至工作台(2)范围内，在刀架(1)主轴中心安装检棒(3)，将百分表(4)放置于工作台(2)上，对检棒(3)打表，指针置零，置零后百分表(4)吸表固定；
S2：旋转工作台(2)，利用百分表(4)对检棒(3)打表，依次对检棒(3)固定端及自由端打表测出径向跳动，其最大差值即为刀架(1)主轴轴心相对于机床中心的偏心值，控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤；
S3：旋转工作台(2)，利用百分表(4)对刀架(1)检棒(3)中间位置打表，标定出刀架(1)主轴轴心；
S4：平移百分表(4)，正向对检棒(3)打表，碰到检棒(3)高点使指针回零，回零后百分表(4)吸表固定于工作台(2)，取下检棒(3)，移开刀架(1)；
S5：清洁铣头(5)及刀架(1)主轴安装接触面，将铣头(5)安装至刀架(1)上；
S6：用同根检棒(3)安装在铣头(5)主轴端，用百分表(4)对铣头(5)主轴处检棒(3)进行打表，沿X轴方向依次对检棒(3)固定端及自由端打表测出径向跳动，其最大差值即为铣头(5)主轴轴心偏心值，控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤；
S7：用固定百分表(4)对检棒(3)远端进行打表，接触到远端高点时，记录其数值，使其指针置零；水平移动刀架(1)，使百分表(4)对铣头(5)主轴检棒(3)从远端至近端打表，测出百分表(4)读数最大差值并与远端高点数值差值进行求差并记录，该数值为铣头(5)主轴轴心相对于刀架(1)主轴轴心前后方向的偏心值，通过修调铣头(5)控制测定值符合机床要求精度后进行后续步骤；
S8：水平向百分表(4)端移动刀架(1)，打表检棒(3)，读取远端至近端行程上百分表(4)跳动值，通过打表方式测量出铣头(5)输出端相对于刀架(1)主轴轴心垂直度，修调铣头(5)控制测定值符合机床要求精度；
S9：拆下检棒(3)，完成铣头(5)装配。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸铣头安装精度控制方法，其特征在于：所述S6中，用同根检棒(3)按反向安装在铣头(5)主轴端，保持工作台(2)上固定百分表(4)不动，沿X方向移动铣头(5)，使百分表(4)对检棒(3)远端进行打表。
3.根据权利要求1所述的一种可拆卸铣头安装精度控制方法，其特征在于：所述S7中，刀架(1)移动到检棒(3)远端时，刀架(1)停止X方向移动，沿Y方向移动铣头(5)，当百分表(4)指针接触到检棒(3)远端且打表读数最大值时，铣头(5)停止Y方向移动，记录此时读数后将百分表(4)归零；沿X方向移动铣头，使百分表(4)对铣头(5)主轴检棒(3)从远端至近端打表，测出百分表(4)读数最大差值并进行记录。
4.根据权利要求1所述的一种可拆卸铣头安装精度控制方法，其特征在于：所述S8中，水平从右至左向百分表(4)端移动刀架(1)，打表检棒(3)，百分表(4)从左至右读取检棒(3)远端至近端行程上百分表(4)跳动值。
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