一种提升机床坐标轴精度的方法与流程

本发明涉及机床技术领域，特别涉及一种提升机床坐标轴精度的方法。

背景技术：

走心机全称为走心式数控车床，也可称为主轴箱移动型数控自动车床、经济型车铣复合机床或者纵切车床，属于精密加工设备，可同时一次完成车、铣、钻、镗、攻、雕刻等复合加工，主要用于精密五金、轴类异型标件的批量加工；走心机一般都具有主轴和副轴，工件先在主轴中进行加工，再由副轴夹取工件进行加工；为了对工件实现进给运动，机床的床身上安装有导轨，导轨上安装有与主轴轴向呈平行的丝杠，丝杠上设置有一个可在导轨上沿主轴轴向移动的滑块，滑块用于安装主轴，从而主轴就能通过丝杠的驱动在机床上做沿其轴向的滑移运动。

机床用于安装导轨的安装面的坐标轴精度是高精密机床的一项技术指标，通过提升机床坐标轴精度，可以提升精密机床的加工能力，但是机床床身用于安装导轨的安装面的精度是非常高的，即便其达不到标准，工作人员也无法用肉眼去观察到，所以往往在正式加工之后才能发现坐标轴精度差的问题，无法即时地对机床坐标轴精度进行调整。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种提升机床坐标轴精度的方法，便于对机床坐标轴的精度进行检测并通过相应修理提高其精度值。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种提升机床坐标轴精度的方法，包括如下步骤：

步骤a：安装导轨：将两条导轨平行地安装至机床床身的导轨安装面；

步骤b：安装丝杠单元：将丝杠单元安装至机床且置于两条导轨之间，并保持丝杠与导轨呈平行；

步骤c：安装滑块：将滑块安装至导轨，并且将滑块和丝杠螺母相固定；

步骤d：安装主轴：将主轴固定安装至滑块；

步骤e：安装电机：安装可移动式的电机至机床并将电机输出轴连接丝杠；

步骤f：安装测试棒：在主轴中插接安装测试棒；

步骤g：安装千分表座：在机床床身固定安装千分表座，并且把千分表固定至千分表座中，将千分表的表头置于测试棒的外壁；

步骤h：测量真直度：启动电机驱动丝杠转动，由丝杠带动滑块和主轴移动，由千分表记录主轴移动过程中的数据，得出机床导轨安装面的真直度；

步骤i：修理：如果坐标轴真直度过大或者出现扭曲现象，根据真直度对机床床身安装面进行现合修理；

步骤j：测量真直度：重新启动电机驱动主轴移动，再次测量机床床身安装面的真直度，根据真直度的数值选择修理或停止测量。

通过采用上述技术方案，在正式加工之前，对机床导轨安装面的坐标轴精度进行检测，以便于工人通过后续的修理加工对机床安装面的坐标轴精度进行提高，从而可以提升工件的加工精度，在这个阶段直接调整并提升坐标轴的精度，可以避免在整体结构全部安装至机床之后才发现精度不良，而需要对全部结构进行拆除再进行修理，整个过程麻烦复杂，利用可移动的电机，能够直接驱动丝杠转动来带动滑块和主轴移动，无需将主轴和机床的驱动系统进行各类连接就能对机床安装面的坐标轴精度进行修理并提升，在坐标轴精度符合要求之后，就能使主轴在带着工件移动加工过程中符合精度要求，检测之后，可以及时发现坐标轴精度数值过大或者出现扭曲现象的机床机台，从而能够及时进行现合修理；最终利用所测得的真直度，可以进一步改变刀具加工过程中的进给量以及主轴移动的量，从而取消该部分的误差，进一步提升工件加工的精度。

本发明进一步设置为：所述电机驱动滑块做匀速运动。

通过采用上述技术方案，在检测测量过程中利用电机使滑块做匀速运动，从而使滑块带着主轴的移动可以更加稳定，使千分表可以反映出更加准确的数据。

本发明进一步设置为：所述电机连接有移动小车。

通过采用上述技术方案，因为在生产制造过程中，需要对不同的机床安装面的坐标轴精度进行检测并提升，利用移动小车可以将电机移动至任意机床进行检测，从而拓宽了其适用范围。

本发明进一步设置为：所述千分表为电子数显千分表。

通过采用上述技术方案，使工作人员能够更加方便地对千分表检测的数值进行记录，并使数据记录更加精确。

本发明进一步设置为：所述电子数显千分表电连接有示波器。

通过采用上述技术方案，能够对电子数显千分表上的数据进行记录并绘图，从而使检测人员能够更加清晰的对检测结果进行观察和总结，进而方便工作人员对机床的安装面进行现合修理，并且为后续的加工提供数据，从而可以进一步减小加工误差来提升工件的加工精度。

本发明进一步设置为：所述主轴内壁设有键，所述测试棒外壁设有与键呈嵌设配合的键槽。

通过采用上述技术方案，使测试棒和主轴可以实现径向固定，并且可以保持测试棒稳定地插接于主轴中，利用测试棒来抵触千分表的表头而实现数据的采集。

本发明进一步设置为：所述步骤i中的现合修理过程为：a、拆卸主轴；b、将千分表座通过磁铁吸至滑块上；c、将标准直线轨放置于机床；d、将千分表安装于千分表座，使千分表的表头置于直线规上表面；e、启动电机驱动滑块带动千分表座做来回匀速运动，根据所测得的数值，调整直线规测试面相对于滑块跑动的平行度，再以直线规为基准，测得滑块跑动真直度，根据所测得的数值对导轨安装面不符合要求的位置进行现合。

通过采用上述技术方案，能够对导轨安装面进行精准地修理，从而使导轨安装面的坐标轴的真直度和扭曲符合生产标准，从而提升工件的加工精度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：可以对机床的坐标轴精度在正式安装和加工之前进行检测和修理，从而提升机床坐标轴精度，进而提升工件的加工精度，避免在正式加工过程中发现坐标轴精度不良而需要对全部的装置进行拆除再进行修理，减少了工时，也提升了正常加工过程中的精度。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是本实施例主要用于体现丝杠螺母的局部剖视图；

图3是本实施例主要用于体现键槽和键的局部剖视图。

附图标记：1、导轨；2、安装面；3、丝杠单元；4、滑块；5、主轴；6、电机；7、测试棒；8、千分表座；9、千分表；10、移动小车；11、模拟装置；12、示波器；13、丝杠安装座；14、机床；15、丝杠螺母；16、键槽；17、键。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种提升机床坐标轴精度的方法，包括如下步骤：

步骤a：安装导轨1：将两条导轨1平行地安装至机床14床身的安装面2；机床14的床身为了安装导轨1具有两个呈同一平面设置的安装面2，安装面2的坐标轴精度决定了工件加工的精度；导轨1的底面贴合于安装面2表面并通过螺栓进行固定安装；

步骤b：安装丝杠单元3：先将丝杠安装座13固定至机床14的一端，之后将带有丝杠螺母的丝杠安装至丝杠安装座13，丝杠和丝杠安装座13置于两条导轨1之间的中心线上，在安装完丝杠之后调节并保持丝杠与导轨1呈平行；

步骤c：安装滑块4：将滑块4安装至导轨1，滑块4横跨于两条导轨1之上并落于导轨1上，滑块4可在导轨1上沿着导轨1的长度方向进行滑移，并且将滑块4和丝杠螺母15通过螺丝相固定，从而在丝杠转动时能够利用丝杠螺母15而带动整个滑块4在导轨1上移动；

步骤d：安装主轴5：将主轴5通过螺栓固定安装至滑块4的上表面，使主轴5的中轴线保持与导轨1的长度方向呈平行；

步骤e：安装电机6：将可移动式的电机6电连接于一个模拟装置11，将模拟装置11和电机6都置于同一辆移动小车10上，移动小车10具有滚轮能够进行移动，模拟装置11为一个可编程的装置，承载的系统为需要测试的走心机的操作系统，该模拟装置11可以根据实际走心机的工作过程驱动电机6工作，利用移动小车10将模拟装置11和电机6移动至需检测的机床14，并把电机6输出轴和丝杠一端通过联轴器相连接，从而使电机6能够驱动丝杠转动；

步骤f：安装测试棒7：在主轴5中插接安装测试棒7，测试棒7为一根圆柱状的棒体，棒体质量均匀，并且在测试棒7的外壁设置有键槽16，相应地在主轴5轴心内壁设置有可嵌设于键槽16的键17，从而使测试棒7在插接至主轴5轴心后和主轴5呈径向固定；

步骤g：安装千分表座8：在机床14床身固定安装千分表座8，千分表座8的底端具有磁性，从而能够将千分表座8稳定地吸在机床14上，并且把千分表9固定至千分表座8中，将千分表9的表头置于测试棒7的外壁，千分表9采用了电子数显千分表9，并且把电子数显千分表9电连接于示波器12，示波器12能够采集电子数显千分表9所测得的数据并且将所测得的数据绘制成一条曲线，以便于操作人员进行记录；

步骤h：测量真直度：开启模拟装置11，在模拟装置11上进行编程，模拟所需测试的走心机的系统并启动电机6，使电机6驱动丝杠转动，由丝杠带动滑块4和主轴5在导轨1上沿着导轨1的长度方向做匀速运动，在主轴5移动过程中，电子数显千分表9的表头移过整根测试棒7的外壁，并且由示波器12对电子数显千分表9的数值进行记录并绘制曲线，将电子数显千分表9位于主轴5两端所测得的数据归零并连线，其中测得的和主轴5两端连线数值差值最大的数值则为机床14导轨安装面2的真直度，曲线中波峰和波谷之间的值则为机床14导轨安装面2的扭曲值，将测得的真直度、扭曲值和机床14的标准值进行比较；

步骤i：修理：如果坐标轴真直度过大或者出现扭曲现象，根据真直度和扭曲值对机床14床身安装面2进行现合修理，现合修理的过程为：a、拆卸主轴5；b、将千分表座8通过磁铁吸至滑块4上；c、将标准直线轨放置于机床14，标准直线规为一个标准治具，其坐标轴精度符合生产的要求和精度，并且其表面平整；d、将千分表9安装于千分表座8，使千分表9的表头置于直线规上表面；e、启动电机6驱动滑块4和千分表座8做来回匀速运动，根据所测数值，调整直线规测试基准面相对于滑块4跑动的平行度，再以直线规为基准进行测试，测量滑块4跑动真直度，根据所测得的数值对导轨安装面2不符合要求的位置进行现合，现合则对导轨安装面2进行铲刮或者铣磨加工，使其表面符合标准；

步骤j：测量真直度：重新将主轴5安装至滑块4，重新利用模拟装置11启动电机6驱动主轴5做匀速移动，再次测量机床14导轨安装面2的真直度，根据真直度和扭曲的数值选择继续现合修理或停止测量，并对最终检测所得的数值进行记录，从而在正常加工时，根据所测得的数值调整主轴5和刀架的进给量。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。