数控飞机大梁铣床摆架定位精度检测
摘要：针对飞机大梁加工专用数控机床的摆架使用性能、机床的结构，摆架部分完全可以看作是刚性体，根据正弦尺侧量原理，可把正弦尺和合像水平仪放在摆架顶面上，所侧量的角度即为摆架旋转的角度。结合定位精度的检测方法，给出了摆架定位精度的合理的检测手段为以后同类机床的检测提供了理论依据。
关键词：定位精度 重复定位精度 反向差值
飞机大梁对于飞机飞行有至关重要的作用，大梁壁厚加工不均匀，直接影响飞机的飞行性能，大梁加工质量的高低，直接影响着飞机的飞行安全性。以往国产飞机加工大梁的设备主要采用普通液压仿形加工设备，加工效率低，加工质量不高，工作环境恶劣；大梁加工主要靠专用工装完成，产量很低，远远不能满足国防建设和经济建设的需要，严重影响国家安全。只能依靠进口专用设备，但是对于该类“高、精、尖”数控机床，西方发达国家一直对我国采取限制和封闭，导致我国航天、航空技术发展缓慢。
济南二机床集团自主研发的用于加工军用飞机大梁的XHF2707型龙门移动式高速仿形复合加工中心，系国家“863计划”中高、精、尖数控机床研制项目之一；该数控机床的研制成功投入使用后，已彻底解决了飞机大梁的加工精度，并提高了生产效率。
该数控机床摆架上的两个主轴，用来装夹刀具，摆架旋转带动刀具旋转，摆架旋转定位精度是该机床的一项重要技术指标，其精度的好坏直接影响飞机大梁的加工精度。但是摆架的旋转精度没有很好的检测手段和方法，我们通过对摆架结构和旋转原理，利用正弦尺和水平仪对摆架的旋转精度进行测量，通过产品后期的加工验证，该检测手段和方法简洁可靠。
摆架的技术要求：摆架有效转角±12°范围内，定位精度16″，重复定位精度6″本标准JIS-B6330。
主轴旋转中心偏离摆架旋转中心100mm，摆架旋转中心是空间的相交点，是虚拟的，无法在旋转中心安装测量工装和放置计量器具。根据机床摆架的结构，可以将摆架部分作为一个刚性体，根据正弦尺测量原理，可把正弦尺和合像水平仪放在摆架顶面上，此时所测量的角度即为摆架旋转的角度。
检验步骤
1．在工作台面横向、纵向放置框式水平仪，调工作台至大地平。
2．在摆架两主轴锥孔内安装一检验心轴，心轴上放置一个框式水平仪使心轴与工作台面平行。如果有误差，旋转摆架至平行。
3．如上图所示，摆架上横向放一合像水平仪，合像水平仪下放一个200mm正弦尺并连接固定，正弦尺纵向、横向定位。在0°时合像水平仪读数值为零，此点为测量的基准点。
4．摆架0°顺时针旋转为正值，逆时针为负值，通过计算在200mm正弦尺下垫量块，使正弦尺测量面与基准点平行。依次旋转3°、6°、9°、12°、15°,往回旋转到12°、9°……－12°、－15°，然后再往回到－12°、－9°……到0°。在测量过程中每旋转3°停100秒进行读数、换量块。测量后根据实测值对摆架进行调整和补偿。
5．根据正弦尺原理，通过计算摆架每旋转3°,得出量块的尺寸：±3°时10.4672mm；±6°时20.9057mm；±90时31.2869mm；±12°时41.5823mm。
6．每旋转3°测量一次，实测值＝读数值-公称值，在0°时实测值顺时针（正向）为a1↑，逆时针（反向）实测值为a1↓；顺时针旋转3°，到此点实测值为正向b1↑，逆时针旋转到此点实测值为反向b1↓；依次旋转到6°时实测值为c1↑c1↓，旋转到9°时实测值为d1↑d1↓；旋转12°实测值为e1↑e1↓，逆时针旋转到-3°实测值为f1↑f1↓；-6°时实测值为g1↑g1↓；-9°实测值为h1↑h1↓；-12°时，实测值为i1↑i1↓。
7．运行程序循环方式
CSUBI
GOG91C3
C4F10O
M17
CSUB2
GOG91C-3
G4F100
M17
CSUB15
G90G54
GOCO
CSUB1 P4
GOG91C3
C-3
G4F100
CSUB2P8
GOG91C-3
C3
CSUB1 P4
M5
8．实测值列表
1）定位精度测量：
2）重复定位精度测量、反向差值测量：
选取12°6°0°-6°-12°手动程序每点分别测量7次实测值：
3）检验结果：
定位精度：7″，重复定位精度3″，反向差值3″。通过测量摆架的此项精度得到了保证。
结论：该检测方法经过实践验证，方法简洁可靠，为以后同类产品的检测提供了理论依据。
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