回轉工作臺同心度與水平端面跳動誤差和分度精度的重要性
2018-08-23 王學新
（武漢智德立精工制造技術有限公司）
因闡述過程需要，現(xiàn)將回轉工作臺的中心設定為Y軸，工作臺平面設定為X軸，分度精度基準零位線設定為X0，分度射線為Xa，工作臺平面上下跳動設定為X正和X負，如圖1所示。
回轉工作臺的分度精度和重復定位精度首先取決于回轉工作臺的圓心Y軸的精度，Y軸徑向圓跳動誤差過大就會直接影響分度的精準度，因為圓心都不在同一個圓心上，所以測量出來的角度就談不上精準，更談不上重復定位的精準（這里談的是實際測量值和理論值是有差異的），因此Y軸（即圓心）的徑向精度是確保分度精度和重復定位精度的重要基礎。
如果Y軸徑向圓跳動過大，當X0旋轉180°至Xa位置時就會自O點在O—X0和O—Xa兩線之間形成一定的夾角，本來Xa-O-X0是在同一直線上，無論工作臺怎樣旋轉這條直線應始終保持才是的。但由于O點的偏擺導致這條直線度不理想。這里要想達到理想的直線度只能是O點的偏擺越小越好，在加工箱體兩個對面上的同軸軸承孔時就會產生這樣的情況。
X0面的孔先加工，刀頭固定不動，回轉臺通過機床工作臺向刀頭方向水平移動進給加工完X0面的孔，工作臺退回再轉動回轉臺使Xa旋轉至X0位置加工Xa面的孔，這時由于O點發(fā)生了位移至使相對不動的刀頭對應Xa面的孔的圓心在水平方向產生了偏移，從而使兩對孔的圓心在水平方向就不同心，如果轉臺本身O點有0.01mm的精度誤差，那么兩對孔在水平方向的圓心誤差就可達到0.02mm，同理如果回轉工作臺平臺回轉端跳誤差過大，就會直接導致兩對孔中心高方向的誤差，如圖2、圖3和圖4所示。
回轉工作臺X軸（工作臺平面）回轉精度（即X正和X負）、Y軸的徑向精度、分度精度和重復定位精度，是確?？臻g坐標各軸線垂直、平行的重要基礎，有了這個重要基礎的保證，才能確保各種零部件的加工精度。下面以汽車發(fā)動機機體加工和變速箱的加工為例，談談回轉工作臺的X、Y軸精度、分度精度和重復定位精度，對其加工整體精度的影響。
如圖5所示，回轉工作臺加工汽車發(fā)動機機體的過程，假設孔7～孔9為一加工進給過程，然后旋轉180°，孔5、孔6為另一加工進給過程，孔1～孔4分別另外單獨加工進給過程。在加工孔5、孔6的過程中，由于回轉工作臺的同心度誤差以及分度誤差的存在，會導致原本應與Y0X平面平行的孔6的圓心與其在水平方向出現(xiàn)一定的夾角，由于回轉工作臺端面跳動誤差的存在，會導致本應于Z0X平面平行的孔6與其在垂直方向出現(xiàn)一定的夾角，這使得理論應與機體四個側面平行于兩個端面垂直的孔6與各面出現(xiàn)一定的夾角。
同樣在加工孔7、孔8、孔9過程中也會出現(xiàn)同樣的問題，甚至因為工作臺旋轉180°后，其分度精度和重復定位不夠精準，可能會導致誤差更大。這兩個加工過程的分步進行，導致理論上應與四個側面平行、兩個端面垂直的基準線重合的孔5、孔6的中心軸線不僅沒有與其重合，甚至還會出現(xiàn)不在同一直線上的現(xiàn)象。另外對于孔1～孔4的加工，理論上四個孔的軸線應都與水平基準線垂直且互相平行，但是上述誤差的存在，會導致軸1～軸4的平行度出現(xiàn)誤差，以及其與孔5、孔6的軸心線垂直度也會出現(xiàn)相應的誤差。
由于各加工過程的誤差原因，使得各加工過程與理論定位存在相應的偏差，再加上各加工過程的多步驟進行，導致加工零件在整體上的誤差進一步放大，這使得產品在精度上的要求不能達到理想的期望值，導致產品的性能大打折扣。
從上述分析中，可以得出結論，回轉工作臺的同心度誤差、平面回轉誤差以及分度誤差越小，上述空間坐標體系中各軸線垂直度、平行度及同軸度就越高。
機械設備是由大量的機械零部件所組成的，尤其是對于一些復雜的大型的機械設備更是需要大量的機械零部件，并對機械零部件的加工精度提出了較高的要求。單機械零部件的加工精度出現(xiàn)問題將會導致在機械設備的裝配過程中出現(xiàn)誤差累積，并最終對機械設備的加工制造精度、使用壽命和使用質量產生極大的影響。
在汽車發(fā)動機機體的加工過程中，通過有效地控制回轉工作臺同心度誤差、端面跳動誤差以及分度誤差，可以大大提高發(fā)動機機體的空間座標軸線和曲軸軸瓦孔的同軸度精度，從而提高發(fā)動機的動力轉化效率，使一單位的燃料或電力可以產生更多的動力輸出，同時也能降低零件的磨損減少噪音，使其工作壽命得以延長。
來源：金屬加工（冷加工）2017年19期
