加工中心的報告分析及處理方法

蘇劍陽

摘 要：加工中心加工的產品主要適用于加工大型和形狀復雜的工件，還有很高的精度要求。從加工的工件報告中主要關注加工的圓度、同心度、直徑、位置度[1]，而對于機床維護而言最需關注的則是圓度和同心度。報告出現不合格的情況分為單一公差超差和多項公差超差兩種，先對報告中的這四項公差要求進行單一問題的逐個分析。

關鍵詞：加工中心;同心度;直徑;圓度;位置度

1同心度

同心度的影響因素較多，具體的影響結果主要是以下兩個方面：1.測頭測量（或裝夾盤表）;2.工件裝夾變形。

機床對同心度了影響極大概率是因測頭的測量，若沒有測頭則需要關注工件裝夾時的盤表情況。當機床同心度超差時，首先應檢查測頭測針的回轉（應保證在0.005mm以內），其次進行測頭的標定檢查及校準。

若測頭檢查無問題，可查看加工報告中的校表帶圖形，看是否變形，校表帶的圓度超過0.03mm且出現明顯的變形，則說明工件已經變形，需要在后面的加工中注意裝夾情況。

2直徑

直徑的變化，是因為溫度變化導致的，可能是機床溫度變化造成，也有可能是工件溫度變化造成的，通常情況下機床溫度變化造成的直徑變化是一個緩慢變化的過程[2]。

2.1若直徑變化量突然出現很大（24H小時內變化量超過0.05mm）的情況，多數是因為工件加工前后溫度變化量太大以及其他的一些偶發情況。

2.2若機床直徑穩定變化且變化量不大（變化量在0.05mm以內）的情況下，根據工件加工報告修改加工程序中的直徑，該方式最為快速有效，可以省去過多調整機床的時間;

2.3若加工直徑累積變化量過大，則需要通過調整軸的零點參數。必要時需檢查相應的伺服螺補情況，或需重新進行激光補償，甚至需要重新檢查光柵尺情況，一般在機床未進行光柵尺維修的情況下不建議調整光柵尺。

3圓度

圓度的問題多數為設備問題，當出現圓度問題超差時，應先采用最常用的檢測手段——球桿儀進行檢查機床的相應兩伺服軸平面的圓度情況[3]。通過球桿儀的檢查可以直觀的反映出機床的問題所在，經常調節的問題主要是比例不匹配和兩軸垂直度，以下是常見球桿儀檢查后的數據分析情況：

3.1比例不匹配（軸線橢圓）

右圖是軸線橢圓，遇到軸線橢圓時需要根據加工報告中的直徑大小，對機床做相應伺服軸的激光螺距補償[3]。

3.2垂直度（象限橢圓）

圖中兩個方向的橢圓情況真實反映出機床相關伺服軸的垂直度狀況，利用球桿儀檢查發現機床垂直度情況超差時，需要根據方尺檢查來調整機床對應聯動兩軸的垂直度[3]。

3.3反向間隙

當球桿儀檢查評價出伺服軸存在反向間隙過大時，可通過激光干涉儀或利用千分表對相應軸檢測并進行反向間隙檢查并做參數補償。

3.4其他伺服參數上的問題。在球桿儀檢查出其他伺服參數，如伺服不匹配、反向躍沖、直線度等則應先檢查相關伺服軸的傳動情況。根據檢查的情況綜合決定是否需要進行參數上的修正。

還有一種特殊情況，當球桿儀檢查機床的圓度無問題時，但是加工出來的結果與球桿儀檢查的圓度相差太多，這種情況就需要檢查機床工作臺的水平情況，通常這種情況下工作臺的水平會相差很多，這時就需要將機床的靜態幾何精度從水平開始進行檢查、調整。

4位置度

位置度是同心度、圓度和直徑的影響疊加造成的，以上三項任何一項超差都有可能造成位置度超差。這就需要對前三項進行逐個解決，正常情況下前三項都能夠在公差范圍的中差范圍內則位置度肯定不會有問題。所以說為了保證機床的位置度，在維修機床時候一定要盡量保證機床的圓度、同心度控制在比中差更好的范圍內。

若機床處于一個開放的加工車間內，受外界溫度變化較大時，在季節變換過程中容易出現加工不穩定的情況，這時就需要在季節變換時關注機床的加工情況，并根據實際情況進行分析、快速處理。

以上加工問題分析是根據多年的加工報告分析以及實踐得出，目前機床出現加工問題時可以通過以上的方法快速有效的檢查、調整。

參考文獻：

[1]張良.數控機床精度檢測 [M]. 2020.浙江科學技術出版社

[2]樂為.數控機床維修技術 [M].2018.西安電子科技大學出版社

[3] Renishaw?. Renishaw Ballbar Help [CD/OL] .1999 - 2009 .Renishaw?