論立式加工中心床身加工要點

段廣游 馬樹德

摘要： 床身（底座）是立式加工中心重要的組成部件之一，工作臺在床身的導軌上來回滑動，床身導軌精度的好壞將直接影響到整臺機床的精度。因此，在機床裝配之前先保證床身導軌面的精度是很關鍵的。為了增加導軌面的硬度，增加導軌的耐磨性，在精加工后需要進行高頻淬火處理，再用磨床磨平，但進行高頻淬火會使導軌變形，根據實際經驗大部分情況是導軌中間下凹兩頭上翹，在加工過程中有意將導軌面加工成中間凸兩頭凹，是解決淬火后導軌變形的很有效方法。

關鍵詞： 高頻淬火;導軌變形;床身精度

下面所示的三維圖即是立式加工中心的床身，和一般的床身有所不同，它是滑動導軌而非線性導軌，因此對導軌面的精度要求比較高。要想保證床身的加工質量滿足裝配要求，首先需要安排合理的加工工藝，劃分好粗、精加工工序，選擇合理的加工刀具，編制合理的加工程序。圖1–1所示的床身，關鍵的加工部位在于4個導軌面，要保證高頻淬火后4個導軌面的變形量不大。然后在磨床上磨平即可。

制作加工工藝

劃：劃銑床線

銑：各部（包括導軌各部、各凹臺、臍面） 0.8面各留1.2–1.5。1.6、3.2面及底面各留1–1.5，平直平行垂直允差0.1要求：1：0.8、1.6、3.2面分粗、精加工2：粗加工后松開壓板、重新調整好再精加工。

銑床線

銑：校平底面、銑各0.8導軌面、1200兩側3.2面。0.8導軌面和壓板面各留0.6–0.7mm上凸0.8mm、平直平行垂直允差0.1。

確定加工方案

按工藝要求，為了補償導軌面淬火后兩頭翹中間凹的變形量，在加工時人為把導軌中間部位加工成中間上凸，兩端比中間稍微低一點，凸出量為0.8mm。這樣在淬火后的變形量和加工時人為的變形量相互抵消，基本上導軌面淬火后是接近平面的，之后上磨床磨就完全達到平面度要求了。值得注意的是壓板面也是淬火面，所以也要人為的加工成中間凸的，即和導軌面的變形趨勢是一樣的，這樣導軌面和壓板面淬火后才接近平行。

上導軌面要使刀具分別從兩頭向中間逐漸上抬刀具加工而成，切忌不要從一端先上升到中間再下降到另一端走刀。我們在加工大面時一般選擇直徑比較大的刀具，刀具在走下降斜線時，其后面的刀刃容易刮傷已經加工好的平面，這樣零件的平面度和尺寸都無法保證。

壓板面的走刀路線應該是，刀具從中間分別向兩端逐漸走下斜線，其原理與上導軌面的走刀路線相同。壓板面要與導軌面保持相平行的狀態，導軌厚度應保持各處統一尺寸。在淬火后壓板面和導軌面的變形方向一致，只要調整好加工時人為變形量和淬火變形量之間的關系，就能人為抵消或減小淬火所引起的變形量。

選擇合理的加工刀具

在加工大平面時，我們選大直徑的面銑刀，這樣可以減少走刀路徑節約時間，也可以減少接刀紋。在精度要求較高時我們選擇帶有修光刃的面銑刀。在銑壓板面時，由于加工部位朝下方，我們如果用臥頭加工主軸頭下不去，刀具又不夠長，所以采用三面刃銑刀用立頭加工。

確定對刀點和編程原點

編程原點的選擇

通常有以下幾點參考：

第一：根據圖紙尺寸的標注方式，有的尺寸都是從一點起的，這樣我們通常以這一點為編程原點，我們在寫加工坐標時比較直觀，在車間加工時，操作者比對圖紙看加工程序時也比較直觀方便。

第二：根據零件特點，如果零件大部分是對稱的，我們通常以對稱軸為編程原點，這樣在編寫加工程序時尺寸比較統一，在檢查程序時也很容易發現錯誤。

第三：加工精度要求較高的位置且比較集中有相關公差要求的，就以高精度面為編程原點。

對刀點的選擇

對刀點的選擇通常有以下幾點參考：

第一：有劃線的工件，要按劃線找正，同時根據劃線把坐標系找好，再參照圖紙和加工指導書使坐標系和編程原點一致。

第二：沒有劃線的工件，應當先找上序已加工出的基準面，然后再衡量其它重要部位的加工量，保證各個加工部位的加工量足夠。

精加工立式加工中心的導軌面

精加工導軌程序采用200面盤銑刀來對立式加工中心床體的導軌面進行加工，采用直線插補法，分別從導軌面的兩端向導軌中間端的最高點方向來進行插補。從下端往上端進行銑削的特點是可以保證較好的粗糙度和精度，對比從上端往下端的銑削的方法要好很多，從下端往上端進行銑削的時候，刀具它的受力是要比從上端往下端來加工要小很多，由于刀具受力小，它不容易產生彈性變形，在銑削過程中它的回轉半徑比較大，刀具可以獲得相對較大的線速度，使刀具與工件接觸面比較下，這就使彈性變形也在大大的減少。這樣以來就可以保證床體本身的精度與較好的粗糙度。

結束語

在機械加工中，很多時候都是冷加工和熱加工共同作用形成，我認為加工誤差是不可避免的，只有對誤差產生的原因進行具體的分析，在這時只要我們認真考慮，努力尋求解決辦法，總會使加工達到我們的要求。

參考文獻

徐宏海.數控加工工藝[M].北京機械工業出版社，2003.

王先逵.機械制造工藝學[M].機械工業出版社，1995.