卧式加工中心高精度同軸孔調頭加工找正

中船重工集團第七二二研究所

彭小建

在生產中，經常碰到同軸孔系精度要求很高而且跨距很大的零部件（見圖1）。這種同軸孔的加工難度大，如果在立式機床上加工，採取鏜削的加工方法，則無法找到合適的鏜桿。因為鏜桿要求比較細長，故其剛性比較差，難以保證同軸孔系的加工精度要求。如果採用加長鑽頭，則不能保證同軸度和表面粗糙度。並且翻面裝夾加工，孔的同軸度與平行度難以保證。因此使用常規方法加工不僅達不到圖樣要求，還會給生產帶來一定的損失。

在生產中一般採用卧式加工中心或者卧式鏜床一次裝夾，然後通過旋轉工作台180°調頭的加工方法，這種方法不但能滿足生產效率要求，而且能保證產品質量。但是調頭加工如何找正坐標，一直是加工過程中的難題。下面結合自身多年加工經驗，敘述找正的兩種方法。

一、常規找正方法

1、找到工作台的旋轉中心X軸坐標

準備好工具：尋邊器、千分表、三爪自定心卡盤、圓軸棒、壓板和螺桿（見圖2）。

步驟：

①將圓軸用三爪自定心卡盤夾持放在工作台上。

②將千分表吸附在主軸上，轉動工作台不斷地移動三爪自定心卡盤，直至旋轉B軸時千分表圓軸調動變化≤0.005mm，然後壓緊三爪自定心卡盤。

③用尋邊器找正圓軸中間坐標X值，X坐標就為旋轉B軸中心X軸坐標（假設X軸坐標為m）。

2、工件裝夾在工作台上（見圖3）

3、計算出坐標

計算L1長度：如圖4所示，已知工作台旋轉中心X軸坐標為m，現在根據圖樣要求，使用百分表將工件A基準找平，再按照圖樣將工件坐標用尋邊器（或者其他校正工具）找到工件坐標X、Y。假設找的工件坐標X坐標值為a，Y坐標值為b。按照圖4可以計算出L1長度，即L1＝。

計算工作台旋轉180°的反面工件坐標值（假設為X′）：工作台旋轉180°後的情況如圖5所示。

因為工件為同軸孔，所以工作台旋轉180°後，L1=L2，所以可根據L1的長度和旋轉中心的X軸坐標m，計算出X′的坐標值：X′＝m－L1。故可得出工件旋轉180°後的坐標X′為m－L1，Y軸坐標仍然為b。

二、數值直接偏移法

1、如圖6所示，在工作台上添加一個長墊鐵，先用千分表將A基準找平，在數控系統中設置B軸為0，旋轉工作台90°，在工作台不旋轉情況下，不斷移動長墊鐵，使千分表在基準C兩端處直線度≤0.005mm，然後用壓板固定長墊鐵。

2、按照圖樣要求，用3D表（尋邊器，見圖7）找正工件坐標系X、Y（假設存放在G54）。

3、在MDI方式下輸入G54 G90 G0 X0. Y0. B0.；在系統面板上將X軸、Y軸坐標歸零或者起源（不同控制系統有區別）。將3D表從工件原點移動到長墊鐵基準C面，使3D表指針觸碰長墊鐵移動0.3mm（根據習慣而定）。記下當前面板X軸移動的數值，假設為L，如圖8所示。

4、將工作台旋轉180°後，手輪方式下移動X軸，用3D表去觸碰基準C，使表的刻度值也為0.3mm（一定要與之前一致），將當前系統面板上的X坐標清零，手輪方式下，移動X軸使其向靠近工件那端移動一個L長度，在G55工件坐標系裡記錄移動了一個L距離後的X坐標，這個X坐標值，即為反面的X軸工件坐標值。如圖9所示。

三、工藝分析

分別知道了兩頭的X軸、Y軸坐標值，Z軸工件坐標可以通過使用刀具對刀，一個B軸坐標為之前找正的基準面A的B軸坐標值，另一個B軸坐標值為第一個B軸值旋轉180°後得到的值。可以建立2個工件坐標系（例如G54、G55）對該工件進行加工，在加工工藝上可以根據零件圖樣公差係數，採用銑孔、鏜孔和鉸孔等加工方法。

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