数控机床精度检验

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1、数控机床精度检测一、精度检验内容主要包括数控机床的几何精度、定位精度和切削精度。1、数控机床几何精度的检测机床的几何精度是指机床某些基础零件本身的几何形状精度、相互位置的几何精度及其相对运动的几何精度。机床的几何精度是综合反映该设备的关键机械零部件和组装后几何形状误差。数控机床的基本性能检验与普通机床的检验方法差不多，使用的检测工具和方法也相似，每一项要独立检验，但要求更高。所使用的检测工具精度必须比所检测的精度高一级。其检测项目主要有：X、Y、Z轴的相互垂直度。主轴回转轴线对工作台面的平行度。主轴在Z轴方向移动的直线度主轴轴向及径向跳动。2、机床的定位精度检验数控机床的定位精度是测量机床各坐

2、标轴在数控系统控制下所能达到的位置精度。根据实测的定位精度数值判断机床是否合格。其内容有：各进给轴直线运动精度。直线运动重复定位精度。直线运动轴机械回零点的返回精度。刀架回转精度。3、机床的切削精度检验机床的切削精检验，又称为动态精度检验，其实质是对机床的几何精度和定位精度在切削时的综合检验。其内容可分为单项切削精度检验和综合试件检验单项切削精度检验包括：直线切削精度、平面切削精度、圆弧的圆度、圆柱度、尾座套筒轴线对溜板移动的平行度、螺纹检测等综合试件检验：根据单项切削精度检验的内容，设计一个具有包括大部分单项切削内容的工件进行试切加工，来确定机床的切削精度。附数控车床基本检验项目表：数控车床

3、基本检验项目序号检测内容检测方法允许误差/mm实测误差1床身导轨调水平纵向导轨在垂直平面内的直线度0020（凸）局部公差：在任意250长度上测量为0.075横向导轨的平行度0.04/10002溜板移动在水平面内的直线度0.023尾座移动对溜板移动的平行度:a:在垂直平面内b:在水平面内0. 03局部公差:在任意500测量长度上为0.024主轴a:主轴的轴向窜动b:主轴轴肩支承面的跳动a:0.01b:0.02(包括轴向窜动)序号检测内容检测方法允许误差/mm实测误差5主轴定心轴颈的径向跳动0.016主轴锥孔轴线的径向跳动a:靠近主轴端面b:距离主轴端面300mm处a:0.01b:0.027主轴轴

4、线对溜板移动的平行度a:在垂直平面内b:在水平内(测量长度为200mm)a:在300测量长为0.02(只许向上偏)b:0.015(只许向上偏)8顶尖的跳动0.0159尾座套筒轴线对溜板移动的平行度a:在垂直平面内b:在水平面内a:在100测量长度上为0.015(只许向上偏)b:在100测量长度为0.01(只许向前偏)序号检测内容检测方法允许误差/mm实测误差10尾座套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度a:在垂直平面内b:在水平面内(测量长度为200mm)a：在300测量长度上为0.03(只许向上偏)b:0.03(只许向前偏)11两顶针主轴和尾座两顶尖的等高0.0560.02(只许尾座高)12刀架回转

5、的重复定位精度0.0113重复定位精度Z轴0.015X轴0.01序号检测内容检测方法许误差/mm实测误差14定位精度Z轴0.045X轴0.04P1精车外圆的精度a:圆度b:在纵截面内直径一致性a:0.005b:在200测量长度上为0.03P2精车端面的平面度300直径上为0.02(只许凹)P3螺纹L/2dd约为Z轴丝杆直径螺距不超过Z轴丝杆螺距之半任意60 mm测量长度螺距累积误差的允差为0.02mm注 ： P1、P3试切件为钢材 P2试件为铸铁床身导轨的直线度和平行度 （1）纵向导轨调平后，床身导轨在垂直平面内的直线度 检验工具：精密水平仪 检验方法：如 0001 所示，水平仪沿 Z 轴向放

6、在溜板上，沿导轨全长等距离地在各位置上检验，记录水平仪的读数，算出床身导轨在垂直平面内的直线度误差。 图0001（2）横向导轨调平后，床身导轨的平行度 检验工具：精密水平仪 检验方法：如 0002 所示，水平仪沿 X 轴向放在溜板上，在导轨上移动溜板，记录水平仪读数，其读数最大值即为床身导轨的平行度误差。 图0002溜板在水平面内移动的直线度 检验工具：指示器和检验棒，百分表和平尺 检验方法：如 0003 所示，将直验棒顶在主轴和尾座顶尖上；再将百分表固定在溜板上，百分表水平触及验棒母线；全程移动溜板，调整尾座，使百分表在行程两端读数相等，检测溜板移动在水平面内的直线度误差。 图0003尾座移

7、动对溜板移动的平行度 垂直平面内尾座移动对溜板移动的平行度 水平面内尾座移动对溜板移动的平行度 检验工具：百分表 检验方法： 如 0004 0005所示 ，将尾座套筒伸出后，按正常工作状态锁紧，同时使尾座尽可能的靠近溜板，把安装在溜板上的第二个百分表相对于尾座套筒的端面调整为零；溜板移动时也要手动移动尾座直至第二个百分表的读数为零，使尾座与溜板相对距离保持不变。按此法使溜板和尾座全行程移动，只要第二个百分表的读数始终为零，则第一个百分表相应指示出平行度误差。或沿行程在每隔 300mm 处记录第一个百分表读数，百分表读数的最大差值即为平行度误差。第一个指示器分别在图中 ab 位置测量，误差单独计

8、算。 图0004图0005主轴跳动 主轴的轴向窜动 主轴的轴肩支承面的跳动 检验工具：百分表和专用装置 检验方法：用专用装置在主轴线上加力 F （ F 的值为消除轴向间隙的最小值），把百分表安装在机床固定部件上，然后使百分表测头沿主轴轴线分别触及专用装置的钢球和主轴轴肩支承面；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴的轴向窜动误差和主轴轴肩支承面的跳动误差 。主轴定心轴颈的径向跳动 检验工具：百分表 检验方法：如 0006 所示，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直于主轴定心轴颈并触及主轴定心轴颈；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴定心轴颈的径向跳动误差 图0006主轴锥孔轴线的径向跳

9、动 检验工具：百分表和验棒 检验方法： 如图0007，将检验棒插在主轴锥孔内，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面，旋转主轴，记录百分表的最大读数差值，在 a、b 处分别测量。标记检棒与主轴的圆周方向的相对位置，取下检棒，同向分别旋转检棒 90 度、 180 度、 270 度后重新插入主轴锥孔，在每个位置分别检测。取次检测的平均值即为主轴锥孔轴线的径向跳动误差。图0007主轴轴线（对溜板移动）的平行度 检验工具：百分表和验棒 检验方法：如图0007将检验棒插在主轴锥孔内，把百分表安装在溜板（或刀架）上，然后：（）使百分表测头垂直在平面触及被测表面（验棒），移动溜板，记录百

10、分表的最大读数差值及方向；旋转主轴 180 度，重复测量一次，取两次读数的算术平均值作为在垂直平面内主轴轴线对溜板移动的平行度误差；（）使百分表测头在水平平面内垂直触及被测表面（验棒），按上述（）的方法重复测量一次，即得水平平面内主轴轴线对溜板移动的平行度误差 。图0007主轴顶尖的跳动 检验工具；百分表和专用顶尖 检验方法：如 0008所示，将专用顶尖插在主轴锥孔内，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面，旋转主轴，记录百分表的最大得数差值。 图0008尾座套筒轴线（对溜板移动）的平行度 检验工具：百分表 检验方法；如 0009 0010所示，将尾座套筒伸出有效长度后，按

11、正常工作状态锁紧。百分表安装在溜板（或刀架上），然后：（）使百分表测头在垂直平面内垂直触及被测表面（尾座筒套），移动溜板，记录百分表的最大读数差值及方向；即得在垂直平面内尾座套筒轴线对溜板移动的平行度误差；（）使百分表测头在水平平面内垂直触及被测表面（尾座套筒），按上述（）的方法重复测量一次，即得在水平平面内尾座套筒轴线对溜板移动的平行度误差。图0009图001010尾座套筒锥孔轴线（对溜板移动）的平行度 检验工具：百分表和验棒 检验方法：尾座套筒不伸出并按正常工作状态锁紧；将检验棒插在尾座套筒锥孔内，指示器安装在溜板（或刀架）上，然后：（）把百分表测头在垂直平面内垂直触及被测表面（尾座套筒）

12、，移动溜板，记录百分表的最大读数差值及方向；取下验棒，旋转验棒 180 度后重新插入尾座套孔，重复测量一次，取两次读数的算术平均值作为在垂直平面内尾座套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度误差；（）把百分表测头在水平平面内垂直触及被测表面，按上述（）的方法重复测量一次，即得在水平平面内尾座套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度误差 11床头和尾座两顶尖的等高度 检验工具：百分表和验棒 检验方法：如 0011所示，将检验棒顶在床头和尾座两顶尖上，把百分表安装在溜板（或刀架）上，使百分表测头在垂直平面内垂直触及被测表面（检验棒），然后移动溜板至行程两端，移动小拖板（轴），记录百分表在行程两端的最大读数值的差值，即

13、为床头和尾座两顶尖的等高度。图001112. 刀架转位的重复定位精度 检验工具：百分表和验棒 检验方法：把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面（检具），在回转刀架的中心行程处记录读数，用自动循环程序使刀架退回，转位 360 度，最后返回原来的位置，记录新的读数。误差以回转刀架至少回转三周的最大和最小读数差值计。对回转刀架的每一个位置都应重复进行检验，并对每一个位置百分表都应调到零 。13.14.重复定位精度、定位精度检验工具：激光干涉仪检验方法：因为用步距规测量定位精度时操作简单，因而在批量生产中被广泛采用。无论采用哪种测量仪器，在全程上的测量点数应不少于 5 点，测量间距按下式确定：Pi=iP+k(P 为测量间距； k 为各目标位置时取不同的值，以获得全测量行程上各目标位置的不均匀间隔，从而保证周期误差被充分采样 。二、机床精度验收报告的撰写机床精度验收报告宜用表格的形式撰写，检验报告项目中必须列出检验的序号、检验类容、检测方法及示图、允许值、实测值等内容。如上数控车床基本检验项目表所示，在检测方法除了示图外还可适量增加文字说明表达检测方法过程。另附铣床加工中心精度检验报告以供参考。铣床/加工中心精度检验