數控加工中心機械本體裝配工藝的有關探討

臧明明

參考普通機床的裝配工藝，探索數控加工中心機械本體的裝配問題，指出在裝配當中需要注意的一些關鍵點，僅供參考。

數控加工中心的機械本體與數控機床相近，唯一的區別是數控加工中心是帶刀庫的數控機床，屬于多功能數控機床。在其機械本體的裝配上相對要復雜一些，但總體上的裝配工藝可參考機床的裝配工藝。

1 裝配工藝的關鍵

1.1 裝配工藝中的關鍵點

裝配一般是指將機械零件進行組裝的工藝過程。其中一個關鍵點在于裝配精度，有些機械設備明明是按照產品說明書的要求進行組裝的，但是最終在試運行中還是會出現問題，關鍵就是精度沒有達標，精度不達標裝配的產品就是不合格的。而實際上這里和機械產品零件的精度有著一定的關系，因為零件也是被加工出來的，其零件的加工精度并不一定完全滿足要求，在裝配過程當中就可能因為零件的加工精度的偏差而產生累計誤差。

1.2 裝配關鍵技術

裝配工藝技術手段有多種方法，包括互換裝配、修配裝配、調整裝配、分組裝配等等，其中互換裝配的應用最廣，這種方法是流水線規模化生產出現以后出來的一種裝配工藝。因為該方法當中使用的機械設備的零部件都是通用的，對裝配技術并沒有太大要求，但對零件加工的要求非常高。分組裝配則更適合大量裝配，對裝配技術的要求很高，但對某些零部件的精度要求并不是很高。調整裝配簡單說就是對一些零件進行調整或者添加一些補償件來使其達到裝配的精度要求，裝配工藝相對要復雜一些，也比較高級。修配裝配是非常高級的一種裝配方法，對裝配工作人員的要求非常高，這種裝配工藝通常都是手工作業，一般針對的都是高精密度的機械產品裝配。

事實上不管是采用哪種裝配工藝，其核心的東西都在于將零部件連接起來，形成整體機械設備。因此在裝配當中，除開裝配精度之外，還需注意如下幾個關鍵點。

第一，零部件清洗，這是機械產品在裝配之前必須要做的一項工作，對于新加工出來的零件，這個關鍵點相對要簡單一些，只需要將零部件上的雜物清理干凈，并涂刷上潤滑油即可用于裝配（注意精度要滿足要求）。對于維修當中的機械，舊零件的清洗相對要復雜得多，需要針對舊零件的精度進行檢查，然后再清洗一遍，清洗一定要滿足質量要求，否則一點點的雜質都可能造成機械設備零部件的連接面發生早期磨損。

第二，對于旋轉件，如齒輪、飛輪等，為了保證這些零部件不會在機器運轉當中因為離心力不平衡出現振動，在裝配中必須要做平衡，一般包括動平衡和靜平衡，通過平衡修正來滿足裝配的精度要求。

第三，刮削，一部分零部件在裝配前需要進行處理，即刮削，這個點在以前采用的是人工加工的手段，現在一般都是精磨或精刨，用機械來加工。

第四，裝配的核心是連接，所以連接在裝配工藝技術當中是非常關鍵的一環，連接看起來是非常簡單的，連接的方法很常見，比如螺紋連接，過盈連接，還有鉚接，焊接等方式，比如螺紋連接，實際上就是擰螺絲，但是看似簡單實際上在裝配當中非常的關鍵。其中有一個關鍵點，即夾緊力，這個力在裝配當中是很難直接得到的，一般需要通過測的扭矩來得到，但是現有的工具并不能將扭矩完全轉化為夾緊力，真正轉化的只有約10%，剩余的扭矩基本上都上用來克服摩擦力的。所以裝配當中如果是螺紋連接的零件，關鍵要考慮好扭矩。如果扭矩異常，不是螺栓有問題，就是操作方法不當或工具有問題。

第五，校正，零件連接后必須要進行校正，校正的目的關鍵是要使裝配好的機械產品滿足精度要求，校正期間必須要一個零件一個零件的校正，避免出現累計誤差。一般校正中會先確定一個校正用的基準點，確定基準點的精度后可作為后續零件的精度校正，如工作臺的精度校正，可以在總裝完成后利用加工中心的精刨加工方法來進行校正。

2 數控加工中心機械本體裝配的思考

從數控加工中心機械本體的裝配來說，實際上與普通機床的零部件裝配工藝是差不多的，數控加工中心也是從普通機床發展而來，其機械本體的裝配可參考普通機床的裝配工藝，上文當中提出了一些裝配中的關鍵點。注意好上文列舉的關鍵點，基本上可保證機械本體的裝配質量。

但數控加工中心畢竟不是單純的數控機床，更不是普通機床，數控加工中心的機械本體當中是有很多微電子設備的，這些設備會由一個統一的數控系統來進行管理，并實現加工中心的更多功能。所以在數控加工中心的裝配當中還需要特別關注數控系統的安裝，要求在裝配前要檢查數控系統本體以及配套的各類模塊，如速度控制模塊、伺服電機、主軸控制模塊等等。然后根據產品說明書給定的裝配順序以及要求進行各個模塊之間的連接，這里涉及電氣安裝方面的內容，應參考電氣安裝方面的要求。

安裝好數控系統，需要對系統進行調試，要求確定主控單元電路的設定、速度控制單元電路的設定以及主軸控制單元電路的設定。根據要求依次確認后，確認電源是否滿足要求，確認數控系統與機械本體之間各個接口的連接情況，一般這個部分可以利用數控系統自檢功能來確認。

確認完畢后，根據加工要求設定好參數，進行試運行。試運行要求至少連續2到3天，每天8小時，或者直接連續運行32小時。

3 結束語

綜上所述，數控加工中心機械本體的裝配課參考普通機床機械本體的裝配工藝，在裝配中注意清洗、刮削、平衡、連接以及校正等幾個工藝關鍵點，保證裝配的精度，同時要注意數控系統的安裝問題，保證數控加工中心的裝配質量。

（作者單位：江蘇省濱海中等專業學校）