数控机床精度如何检验,小编为你一一道来

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几何精度的检测

加工中心的几何精度检验,又称静态精度检验,它综合反映了机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。

目前,检测机床几何精度的常用检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪、高精度检验棒及刚性好的千分表杆等。随着技术水平的不断进步,各种电子化的检测工具(如电子水平仪等)现已非常普及。检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个公差等级,否则测量的结果将是不可信的。

加工中心几何精度的检查在几何精度检测中对机床地基有严格要求。

对于新安装的机床,机床水平状态的精调应当在地基及地脚螺栓的固定混凝土完全固化后再进行。精调时应把机床的主床身调到较精确的水平以后,再精调其他部分的水平精度。注意:机床几何精度的检测必须在机床水平状态精调后依次完成,不允许调整一项检测一项,因为机床几何精度有些项目是相互关联、相互影响的。例如:在立式加工中心检测中,如发现Y轴和Z轴方向移动的相互垂直度误差较大,则可以适当调整立柱底部床身的地脚垫铁,使立柱适当前倾或后仰,减小该项误差。但这样也会改变主轴回转轴心线对工作台面的垂直度误差。因此,对各项几何精度检测工作应在机床水平精调后一次性完成,以免出现由于调整后一项几何精度,而把已检测合格的前一项精度调成不合格的情况。

对维修后需要进行几何精度检验的机床,也应该对机床的水平进行复核,在机床水平符合要求的前提下,再进行机床的几何精度检验。

机床几何精度检测应在机床整体温度稳定的条件下进行。因此,在非控温车间进行机床几何精度检测时,在检测之前应对机床进行通电运行,待机床充分预热后方可进行检测;在控温车间进行机床几何精度检测时,则不必进行预热运行。

以普通立式加工中心为例,该机床的几何精度检测内容如下:

1)工作台面的平面度。

2)各坐标方向移动的相互垂直度。

3)X坐标方向移动时工作台面的平行度。

4)Y坐标方向移动时工作台面的平行度。

5)X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度。

6)主轴孔的径向圆跳动。

7)主轴的轴向窜动。

8)主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度。

9)主轴回转轴心线对工作台面的垂直度。

10)主轴箱在Z坐标方向移动时的直线度。

普通卧式加工中心几何精度检测内容与立式加工中心几何精度检测内容大致相似,仅多几项与平面转台和镗轴有关的几何精度。

每项几何精度的具体检测可按照国家标准GB/《数控升降台铣床检验条件精度检验第2部分:立式铣床》、GB/《加工中心检验条件第9部分:刀具交换和托板交换操作时间的评定》等的要求进行,也可按机床出厂时的几何精度检测项目要求进行。

定位精度的检验

加工中心的定位精度是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动,所能达到的位置精度。加工中心的定位精度又可以理解为机床的运动精度。普通机床由手动进给,定位精度主要取决于读数误差和机械传动误差,而加工中心的各运动部件的移动是靠数字程序指令实现的,其定位精度取决于数控系统误差和机械传动误差。机床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的,各运动部件所能达到的位置精度直接影响被加工零件所能达到的精度,所以,机床的定位精度是机床精度重要的检测内容。

机床的定位精度主要检测以下内容:

1)各直线运动轴的定位精度和重复定位精度。

2)直线运动各轴机械原点的复位精度。

3)直线运动各轴的反向误差。

4)回转运动(回转工作台)的定位精度和重复定位精度。

5)回转运动的反向误差。

6)回转轴原点的复位精度。测量直线运动的检测工具有:测微仪和成组量规、标准刻度尺、光学读数显微镜和双频激光干涉仪等。回转运动检测工具有:360°齿精确分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅及平行光管等。

切削精度的检验

机床的切削精度,又称动态精度,它是一类综合精度。它不仅综合反映了机床的几何精度和定位精度,同时还包含了试切零件的材料、加工刀具性能、环境温度以及切削时所选取的各个切削条件等各种因素造成的综合误差和计量误差。

为了反映机床的真实精度,要尽量排除其他因素的影响。切削试件时可参照国家标准GB/—2007的相关规定,或按机床厂规定的条件,如:试件材料、刀具技术要求、主轴转速、吃刀量、进给速度、环境温度以及切削前的机床空运转时间等。

切削精度检验可分单项加工精度检验和加工一个标准的综合性试件的精度检验两种。加工中心机床切削加工试件的材料除特殊要求外,一般都采用一级铸铁,使用硬质合金刀具按标准的切削用量切削。

大规格轮廓加工试件图

对于普通立式加工中心来说,其主要切削加工精度有以下几项:

1)镗孔精度。

2)端面铣刀铣削平面的精度。

3)镗孔的孔距精度和孔径分散度。

4)直线铣削精度。

5)斜线铣精度。

6)圆弧铣削精度。

对于普通卧式加工中心则还应增加以下项目:

1)箱体类零件掉头镗孔同轴度。

2)水平转台回转90°铣四方加工精度。

近年来,随着我国机床工业的不断发展,目前多数机床厂家在进行加工中心类机床切削精度的检验时,使用NASA标准试件加专项加工精度(如:箱体类零件掉头镗孔同轴度)检验的方式进行。我国于1998年就制定出JB/T8771—1998标准,于2010年又推出新的国家标准GB/。具体的检测件和检测方式如上图所示。

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