專利名稱：一種數控四軸環模深孔鉆機床的裝配以及精度校驗方法
技術領域：
本發明主要涉及飼料工業和造紙工業領域，特別涉及一種深孔鉆機床的裝配方法。
背景技術：
眾所周知，由于環模是顆粒飼料壓制機的關鍵零件之一，又是易損件，價格不菲；其質量的好環和質量是否穩定，直接影響環模的使用壽命和顆粒飼料壓制機的產量、飼料的質量，從而影響飼料加工的生產成本。環模模孔表面光潔度直接影響環模生產飼料時是否順利出料的關鍵；環模模孔在圓周表面的均勻分布是否內腔在擠壓過程中受力均勻。環模失效的主要形式是模孔及環模內環表已磨損報廢，也有少量環模開裂和模孔堵塞。因此對機床的加工刀具要求很高，刀具所采用的整體硬質合金槍鉆要保證四個主軸軸心線，四個導向孔軸心線，工作臺旋轉中心線的相對等高；對機床的數控旋轉工作臺的分度精度和左右兩工位主軸之間的幾何精度很高，保證其加工的孔的間距排矩；孔與孔間的對接誤差。就需要一套完整裝配工藝和檢驗工裝及相應的技術要求。用于數控四軸環模深孔鉆機床幾何精度定位，該機床用于加工飼料制粒機中不銹鋼環模的，中間采用立式旋轉工作臺左右兩邊采用四軸雙工位深孔主軸。該機床加工時，工件安裝在數控分度工作臺上，用四爪卡盤將其環型模具夾緊，且保證其外圓跳動，端面跳動。左右兩邊為對稱的數控滑臺，滑臺上安裝滾珠絲桿，滾珠導軌。由伺服電機控制前后移動，使主軸導套箱移動。工作時導向孔緊貼在工件表面，移動切屑時在滾珠導軌運動。實現環型模具外圓上孔加工。
發明內容
為了克服現有對機床的加工刀具的高要求，以及對機床的數控旋轉工作臺的分度精度和左右兩工位主軸之間的幾何精度的高要求，保證其加工的孔的間距排矩，孔與孔間的對接誤差，本發明提供了一種數控四軸環模深孔鉆機床的裝配以及精度校驗方法。本發明所采用的技術方案是:一種數控四軸環模深孔鉆機床的裝配方法，具有如下步驟:(I)將數控旋轉工作臺、左滑臺、右滑臺、中滑臺分別安裝到床身上，使得所述數控旋轉工作臺導軌的前后運動軌跡垂直于左右滑臺導軌的運動軌跡；(2)將X軸伺服系統、Z軸右伺服系統和Z軸左伺服系統安裝于所述左右滑臺下使其用于伺服控制移運動；(3)將環形模具安裝在所述數控旋轉工作臺的臺面上用四爪卡盤鎖緊固定，將第一右主軸、第二右主軸和第一左主軸、第二左主軸分別安裝在所述左滑臺和右滑臺上，組裝成數控四軸環模深孔鉆機床。本發明也公開了一種上述數控四軸環模深孔鉆機床的精度校驗方法，具有如下步驟:(I)將500*600的標準方箱4放置在中滑臺導軌面上，用水平儀測量500*600的標準方箱水平面與床身水平在同一水平面上；(2)在四個滑臂導套孔中插入過度檢驗芯棒，用精密數顯高度尺測量四個導套孔的等高，測量芯棒根部到方箱的高度，數值轉換成四個導套孔的中心高；(3)在數控旋轉工作臺組件上利用卡爪夾持環形檢驗工裝，外圓、端面跳動均要求0.02_范圍內，在通過精密數顯高度尺測量環形檢驗工裝外徑到方箱的高度，旋轉數控旋轉工作臺組件分多次測量且記錄，以測量最大數值為準，測量檢驗環的外徑，計算轉臺中心到方箱的高度，誤差不大與0.015mm ； (4)統計測量數據分析轉臺與四個主軸的等高，修磨轉臺底板或修磨左右調整墊板，移動中滑臺、第一右主軸和第二右主軸組件、第一左主軸和第二左主軸組件，使第一右主軸和第二右主軸組件、第一左主軸和第二左主軸組件靠近數控旋轉工作臺組件的兩個主軸，測量第一右主軸和第二右主軸組件、第一左主軸和第二左主軸組件中心線與數控旋轉工作臺組件側面在同一直線上；(5)通過塞尺測量導套孔芯棒與環形檢驗工裝端面的間隙，在調整中測量，可使主軸箱體在調整墊板的鍵槽中移動，使第一左主軸和第二左主軸組件、第一左主軸和第二左主軸組件中心線與環形檢驗工裝端面間隙相同，再鎖緊主軸箱體上面的螺絲，打定位銷，作為定位基準。本發明還公開了一種上述的數控四軸環模深孔鉆機床Z軸和X軸運動軌跡的精度校驗方法，具有如下步驟:(I)將床身上中滑臺的固定螺栓松開，使滑臺有調整間隙，將400*500標準角尺放在中滑臺拖板上以鍵槽為基準，且右滑臺與角尺一邊平行；(2)將1200平尺固定在右拖板上，萬向表架放在靠近400*500標準角尺一端，使其百分表測頭觸及400*500標準角尺的表面；(3)然后以右滑臺為基準，旋轉Z軸右伺服系統前后移動拖板，把中滑臺上的400*500標準角尺與左拖板平行，可調整中滑臺角度；(4)以左滑臺為基準，旋轉中滑臺X軸伺服系統，前后移動中滑臺，校驗左滑臺與角尺垂直度，把固定螺栓逐步鎖緊，在重復效驗以上精度，直到達到左右滑臺的相互平行，左右滑臺與中滑臺的垂直。本發明的有益效果是:用于數控四軸環模深孔鉆機床幾何精度定位，該機床用于加工飼料制粒機中不銹鋼環模，中間采用立式旋轉工作臺左右兩邊采用四軸雙工位深孔主軸。該機床加工時，工件安裝在數控分度工作臺上，用四爪卡盤將其環型模具夾緊，且保證其外圓跳動，端面跳動。左右兩邊為對稱的數控滑臺，滑臺上安裝滾珠絲桿，滾珠導軌。由伺服電機控制前后移動，使主軸導套箱移動。工作時導向孔緊貼在工件表面，移動切屑時在滾珠導軌運動。實現環型模具外圓上孔加工。
圖1為本發明的數控四軸環模深孔鉆機床的總體結構示意 圖2為數控四軸環模深孔鉆機床Z軸和X軸運動軌跡的幾何精度校驗示意 圖3為數控四軸環模深孔鉆機床數控旋轉工作臺幾何精度校驗示意 圖4為數控四軸環模深孔鉆機床主軸及滑板幾何精度校驗示意 圖5為數控四軸環模深孔鉆機床幾何精度校驗示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明的結構和具體操作進一步進行說明。
如圖1所示，其示出了數控四軸環模深孔鉆機床的總體結構示意圖，該機床是由以下部件組成:床身1、左滑臺2、右滑臺3、環形模具4、數控旋轉工作臺5、第一右主軸6、第二右主軸7、第一左主軸8、第二左主軸9、X軸伺服系統10、Z軸右伺服系統11、Z軸左伺服系統12。
圖1中的數控四軸環模深孔鉆機床部件按照如下方法組裝而成，在圖1中的床身I上分別安裝有數控旋轉工作臺5、左滑臺2和右滑臺3以及中滑臺，使數控旋轉工作臺導軌前后運動軌跡垂直于左右滑臺導軌的運動軌跡；再將X軸伺服系統10，Z軸右伺服系統11和Z軸左伺服系統12安裝于各滑臺下使之用于伺服控制移運動。環形模具4安裝在數控旋轉工作臺的臺面上用四爪卡盤鎖緊固定；將第一右主軸、第二右主軸7和第一左主軸8、第二左主軸9分別安裝在左滑臺2和右滑臺3上，組裝成數控四軸環模深孔鉆機床。圖2示出了數控四軸環模深孔鉆機床Z軸和X軸運動軌跡的幾何精度校驗示意圖；如圖2所示，在床身上安裝有左右滑臺與中滑臺，將中滑臺的固定螺栓松開，使滑臺有調整間隙，將400*500標準角尺3放在中滑臺拖板上以鍵槽為基準，且右滑臺與角尺一邊平行；將1200平尺I固定在右拖板上，萬向表架2放在靠近400*500標準角尺3—端，使其百分表4測頭觸及400*500標準角尺3的表面；然后以右滑臺為基準，旋轉Z軸右伺服系統6前后移動拖板，把中滑臺上的400*500標準角尺3與左拖板平行，誤差為0.02mm/1000，誤差以百分表4最大差值計。不符合驗收技術條件，可調整中滑臺角度.以左滑臺為基準，旋轉中滑臺X軸伺服系統7前后移動中滑臺，校驗左滑臺與角尺垂直度，誤差為0.02mm/1000,誤差以百分表4最大差值計，不符合驗收技術條件，可調整中滑臺角度，把固定螺栓逐步鎖緊，在重復效驗以上精度.直到符合要求，以達到左右滑臺的相互平行；左右滑臺與中滑臺的垂直。圖3為機床數控旋轉工作臺幾何精度校驗示意圖；該部件是由以下部件組成的數控旋轉工作臺1、萬向表架2、百分表3、環形檢驗工裝4、四爪卡盤5。在圖3中，機床數控旋轉工作臺I面垂直回轉中心對中滑臺定位鍵側面和底面的平行；將中拖板上的鍵槽與左右滑臺做平行，把數控旋轉工作臺I安裝鍵上，放到中拖板上的鍵槽中，在回轉中心安裝四爪卡盤5在將環形檢驗工裝4鎖緊固定。把百分表3用萬向表架2固定在左右滑臺上，百分表3測頭觸四爪卡盤5表面，測量數控旋轉工作臺I面對定位鍵側面和底面的平行，誤差不大于0.015mm/800mm，達不到技術要求，允許刮研中拖板側基準，數控旋轉工作臺I低面達到驗收技術條件.用劃針劃出轉臺的安裝螺絲孔位置，按要求鉆攻中拖板上的數控旋轉工作臺I的安裝螺絲孔。把百分表3用萬向表架2固定在拖板上，表頭觸及環形檢驗工裝4端面，旋轉數控旋轉工作臺I測量檢驗工裝4端面跳動，保證檢驗工裝4端面與四爪卡盤5臺階面平行.調整到最佳狀態.量數值以表的最大值計，誤差不大于0.03mm。把百分表3用萬向表架2固定在拖板上，表頭觸及環形檢驗工裝4外圓，旋轉數控旋轉工作臺I測量檢驗工裝4端面跳動，保證檢驗工裝4端面與四爪卡盤5臺階面平行.調整到最佳狀態.量數值以表的最大值計，誤差不大于0.03mm。把百分表3測頭觸及環形檢驗工裝4的側母線，上母線上，旋轉中滑臺伺服系統前后運動，測量檢驗工裝4軸心線與滾動導軌的運動軌跡平行.調整到最佳狀態，量數值以表的最大值計，側母線誤差不大于0.015mm/200 ;上母線誤差不大于0.015mm/200。
圖4為機床主軸及滑臂幾何精度校驗示意圖；該部件是由以下部件組成的:主軸箱體1、萬向表架2、百分表3、滑臂4、滑臂滾動導軌5、主軸莫氏芯棒6、同軸度測量表架7、導套孔芯棒8。在圖4中在部件中將主軸箱體I安裝在左右滑臺上，用萬向表架2在左右滑臺導軌上，百分表3表頭觸及主軸莫氏芯棒6上，前后移動左右滑臺，測量主軸軸心線與滑臺導軌的平行度，誤差以測量最大數值計，側母線誤差不大于0.015mm/200;上母線誤差不大于
0.015mm/200o上母線超差，修整主軸箱體(I)底面，直到達到要求。側母線超差，修整主軸箱體I側安裝面，直到達到要求。將主軸箱體I安裝在左右滑臺上，用萬向表架2在左右滑臺導軌上，百分表(3)表頭觸及導套孔芯棒8上，前后移動左右滑臺，測量導套孔軸心線與滑臺導軌的平行度，誤差以測量最大數值計，側母線誤差不大于0.015mm/200 ;上母線誤差不大于0.015mm/200。且與主軸軸心線與滑臺導軌的平行度同向。上母線超差，修整主軸箱體I滾動導軌的底面，直到達到要求；側母線超差，修整滾動導軌的調整墊板的方向，直到達到要求。將萬向表架2固定在滑臂滾動導軌5上,百分表3表頭觸及主軸莫氏芯棒6上,滑動滾動導軌測量主軸莫氏芯棒6與滑臂滾動導軌5平行。誤差以表值最大值計，側母線誤差不大于0.0Imm/150 ;上母線誤差不大于0.01mm/150。將同軸度測量表架7固定主軸莫氏芯棒6上，百分表3表頭觸及導套孔芯棒8上，旋轉主軸。測量導套孔芯棒8與主軸莫氏芯棒6，誤差以表值最大值計。誤差不大于0.015，如達不到要求修正達到要求，高低修整主軸箱體I滾動導軌的底面，直到達到要求；左右修整滾動導軌的調整墊板的方向，直到達到要求。圖5為機床總幾何精度校驗示意圖，該總部件是由以下部件組成:第一右和第二右主軸組件1、數控旋轉工作臺組件2、第一左主軸和第二左主軸組件3、500*600的標準方箱4、精密數顯高度尺5、環形檢驗工裝6。在圖5中床身總幾何精度校驗及技術要求；將中滑臺導軌面清理干凈，把500*600的標準方箱4放置在中滑臺導軌面上，用水平儀測量500*600的標準方箱4水平面與床身水平在同一水平面上。調整方法是在500*600的標準方箱4與導軌面的接觸面上墊銅皮。在確保第一右主軸和第二右主軸組件I，第一左主軸和第二左主軸組件3與床身螺絲緊密。在四個滑臂導套孔中插入過度檢驗芯棒，用精密數顯高度尺5測量四個導套孔的等高，測量芯棒根部到方箱的高度，在數值轉換成四個導套孔的中心高。在數控旋轉工作臺組件2上利用卡爪夾持環形檢驗工裝6，外圓、端面跳動均要求
0.02_范圍內，在通過精密數顯高度尺5測量環形檢驗工裝6外徑到方箱的高度，旋轉數控旋轉工作臺組件2分多次測量且記錄，以測量最大數值為準，測量檢驗環的外徑，計算轉臺中心到方箱的高度。誤差不大與0.015mm。統計測量數據分析轉臺與四個主軸的等高。根據修復要求，修磨轉臺底板或修磨左右調整墊板。移動中滑臺、第一右主軸和第二右主軸組件1、第一左主軸和第二左主軸組件3，使第一右主軸和第二右主軸組件1、第一左主軸和第二左主軸組件3靠近數控旋轉工作臺組件2的兩個主軸，測量第一右主軸和第二右主軸組件1、第一左主軸和第二左主軸組件3中心線與數控旋轉工作臺組件2側面在同一直線上。通過塞尺測量導套孔芯棒與環形檢驗工裝端面的間隙。在調整中測量，可使主軸箱體在調整墊板的鍵槽中移動，使第一左主軸和第二左主軸組件1，第一左主軸和第二左主軸組件3中心線與環形檢驗工裝端面間隙相同。再鎖緊主軸箱體上面的螺絲，打定位銷，作為定位基準。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內的任何修改。等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護之內本發明中的實施例僅用于對本發明進行說明，并不構成對權利要求范圍的限制，本領域內技術人員可以想到的其他實質上等同的替代，均在本發明保護范圍內。
權利要求
1.一種數控四軸環模深孔鉆機床的裝配方法，具有如下步驟:(1)將數控旋轉工作臺、左滑臺、右滑臺、中滑臺分別安裝到床身上，使得所述數控旋轉工作臺導軌的前后運動軌跡垂直于左右滑臺導軌的運動軌跡；(2)將X軸伺服系統、Z軸右伺服系統和Z軸左伺服系統安裝于所述左右滑臺下使其用于伺服控制移運動；(3)將環形模具安裝在所述數控旋轉工作臺的臺面上用四爪卡盤鎖緊固定，將第一右主軸、第二右主軸和第一左主軸、第二左主軸分別安裝在所述左滑臺和右滑臺上，組裝成數控四軸環模深孔鉆機床。
2.一種對權利要求1所述的數控四軸環模深孔鉆機床的精度校驗方法，具有如下步驟:(I)將500*600的標準方箱放置在中滑臺導軌面上，用水平儀測量500*600的標準方箱水平面與床身水平在同一水平面上；(2)在四個滑臂導套孔中插入過度檢驗芯棒，用精密數顯高度尺測量四個導套孔的等高，測量芯棒根部到方箱的高度，數值轉換成四個導套孔的中心高；(3)在數控旋轉工作臺組件上利用卡爪夾持環形檢驗工裝，外圓、端面跳動均要求0.02_范圍內，在通過精密數顯高度尺測量環形檢驗工裝外徑到方箱的高度，旋轉數控旋轉工作臺組件分多次測量且記錄，以測量最大數值為準，測量檢驗環的外徑，計算轉臺中心到方箱的高度，誤差不大與0.015mm ； (4)統計測量數據分析轉臺與四個主軸的等高，修磨轉臺底板或修磨左右調整墊板，移動中滑臺、第一右主軸和第二右主軸組件、第一左主軸和第二左主軸組件，使第一右主軸和第二右主軸組件、第一左主軸和第二左主軸組件靠近數控旋轉工作臺組件2的兩個主軸，測量第一右主軸和第二右主軸組件、第一左主軸和第二左主軸組件中心線與數控旋轉工作臺組件側面在同一直線上；(5)通過塞尺測量導套孔芯棒與環形檢驗工裝端面的間隙，在調整中測量，可使主軸箱體在調整墊板的鍵槽中移動，使第一左主軸和第二左主軸組件、第一左主軸和第二左主軸組件中心線與環形檢驗工裝端面間隙相同，再鎖緊主軸箱體上面的螺絲，打定位銷，作為定位基準。
3.一種對權利要求1所述的數控四軸環模深孔鉆機床Z軸和X軸運動軌跡的精度校驗方法，具有如下步驟:(I)將床身上中滑臺的固定螺栓松開，使滑臺有調整間隙，將400*500標準角尺放在中滑臺拖板上以鍵槽為基準，且右滑臺與標準角尺一邊平行；(2)將1200平尺固定在右拖板上，萬向表架放在靠近400*500標準角尺一端，使其百分表測頭觸及400*500標準角尺的表面；(3)然后以右滑臺為基準，旋轉Z軸右伺服系統前后移動拖板，把中滑臺上的400*500標準角尺與左拖板平行，調整中滑臺角度；(4)以左滑臺為基準，旋轉中滑臺X軸伺服系統，前后移動中滑臺，校驗左滑臺與角尺垂直度，把固定螺栓逐步鎖緊，在重復效驗以上精度，直到達到左右滑臺的相互平行，左右滑臺與中滑臺的垂直。
全文摘要
本發明公開了一種數控四軸環模深孔鉆機床的裝配以及精度校驗方法，該機床用于加工飼料制粒機中不銹鋼環模，中間采用立式旋轉工作臺，左右兩邊采用四軸雙工位深孔主軸，當該機床加工時，工件安裝在數控分度工作臺上，用四爪卡盤將其環型模具夾緊，且保證其外圓跳動，端面跳動，左右兩邊為對稱的數控滑臺、滑臺上安裝滾珠絲桿、滾珠導軌。由伺服電機控制前后移動，使主軸導套箱移動，工作時導向孔緊貼在工件表面，移動切屑時在滾珠導軌運動，實現環型模具外圓上孔加工。
文檔編號B23B41/02GK103157825SQ20131005559
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月21日 優先權日2013年2月21日
發明者霍雙寧, 黃建勇, 馬博 申請人:鴻特機械發展(上海)有限公司