四轴机床回转中心与刀长的校正方法探索

黄何涛，李 汶，丁良聪

（成都四威高科技产业园有限公司，四川 成都 611700）

引言

随着工业制造技术的飞速发展，机械产品的装配精度和使用性能要求也越来越高，零件的加工精度是否达标将直接影响整个产品的使用。数控加工中心具有精度高、自动化程度高、综合加工能力强的特点。对于四轴万能加工中心而言，在实际的零件加工过程中，操作者要确定工件坐标系在实际机床坐标系中的位置，而主轴与回转中心同轴精度以及刀长的精准程度都将直接影响零件加工尺寸精度。因此，利用机床主轴立式和卧式加工的特点，通过简单易行的方法，精准确定回转中心坐标值和绝对刀长。

1 机床概况与问题分析

该机床为较早前的一台单主轴四轴万能加工中心，如图1所示，与普通四轴数控铣床相比，除了X、Y、Z、C轴（或B轴）外，其主轴还可以立式和卧式进行加工，且所有轴均可联动。操作系统为HEIDENHAIN MILLPLUS系统[1]。由于该设备没有配备对刀装置以及测头，一直以来回转中心的校正都是以较老式的方法，例如夹持一圆棒找正或者找正主轴上的标准棒等。这些方法操作起来不但较慢而且不够精准，误差较大。而刀长的确定都是用的相对刀长，想要得到绝对刀长也只能通过设定一把标准刀，对刀后反向计算得到数值。由于主轴径向跳动和立卧转换的误差，在进行立铣和卧铣互为同一基准面的零件加工时；刀长的误差就会显现出来。对于加工精度要求较高的零件就造成尺寸超差或者工件报废。……