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數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)
日期：2010年01月20 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床的高精度最終是要靠機(jī)床本身的精度來保證，數(shù)控機(jī)床精度包括幾何精度和切削精度。另一方面，數(shù)控機(jī)床各項(xiàng)性能的好壞及數(shù)控功能能否正常發(fā)揮將直接影響到機(jī)床的正常使用。因此，數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)對初始使用的數(shù)控機(jī)床及維修調(diào)整后機(jī)床的技術(shù)指標(biāo)恢復(fù)是很重要的。
精度檢測內(nèi)容主要包括數(shù)控機(jī)床的幾何精度、定位精度和切削精度。
(1)數(shù)控機(jī)床幾何精度的檢測 數(shù)控機(jī)床的幾何精度檢驗(yàn)，又稱靜態(tài)精度檢驗(yàn)，搖臂鉆床是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。
目前，檢測機(jī)床幾何精度的常用檢測工具有精密水平儀、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、測微儀、高精度檢驗(yàn)棒及剛性好的千分表?xiàng)U等。檢測工具的精度必須比所測的幾何精度高一個(gè)等級，否則測量的結(jié)果將是不可信的。每項(xiàng)幾何精度的具體檢測方法可按照GB／T 21948．2—2008“數(shù)控升降臺銑床檢驗(yàn)條件”、GB／T 18400．9—2007“加工中心檢驗(yàn)條件”等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行，亦可按機(jī)床出廠時(shí)的幾何精度檢測項(xiàng)目要求進(jìn)行。
機(jī)床幾何精度的檢測必須在機(jī)床精調(diào)后依次完成，不允許調(diào)整一項(xiàng)檢測一項(xiàng)，因?yàn)閹缀尉扔行╉?xiàng)目是相互關(guān)聯(lián)相互影響的。數(shù)控機(jī)床幾何精度的檢查在幾何精度檢測中必須對機(jī)床地基有嚴(yán)格要求，應(yīng)當(dāng)在地基及地腳螺栓的固定混凝土完全固化后再進(jìn)行。精調(diào)時(shí)應(yīng)把機(jī)床的主床身調(diào)到較精確搖臂鉆床的水平面以后，再精調(diào)其他幾何精度。有一些幾何精度項(xiàng)目是互相聯(lián)系的，例如在立式加工中心檢測中，如發(fā)現(xiàn)y軸上數(shù)控機(jī)床和Z軸方向移動的相互垂直度誤差較大，則可以適當(dāng)調(diào)整立柱底部床身的地腳墊鐵，使立柱適當(dāng)前傾或后仰，減小該項(xiàng)誤差。但這樣也會改變主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度誤差。因此，對各項(xiàng)幾何精度檢測工作應(yīng)在精調(diào)后一氣呵成，不允許檢測一項(xiàng)調(diào)整一項(xiàng)，否則會造成由于調(diào)整后一項(xiàng)幾何精度而把已檢測合格的前一項(xiàng)精度調(diào)成不合格。
機(jī)床幾何精度檢測應(yīng)在機(jī)床稍有預(yù)熱的條件下進(jìn)行，所以機(jī)床通電后各移動坐標(biāo)應(yīng)往復(fù)運(yùn)動幾次，主軸也應(yīng)按中速回轉(zhuǎn)幾分鐘后才能進(jìn)行檢測。
以普通立式加工中心為例，該機(jī)床的幾何精度檢測內(nèi)容如下。
①工作臺面的平面度。
②各坐標(biāo)方向移動的相互垂直度。
③X坐標(biāo)方向移動時(shí)工作臺面的平行度。
④y坐標(biāo)方向移動時(shí)工作臺面的平行度。
⑤X坐標(biāo)方向移動時(shí)工作臺面數(shù)控機(jī)床T形槽側(cè)面的平搖臂鉆床行度。
⑥主軸•的軸向竄動。
⑦主軸孔的徑向跳動。
⑧主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動時(shí)主軸軸心線的平行度。
⑨主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度。
⑩主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動時(shí)的直線度等。
普通臥式加工中心幾何精度檢測內(nèi)容與立式加工中心幾何精度檢測內(nèi)容大致相似，僅多幾項(xiàng)與平面轉(zhuǎn)臺有關(guān)的幾何精度。
(2)定位精度的檢驗(yàn) 數(shù)控機(jī)床定位精度，數(shù)控機(jī)床是指機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控裝置控制下運(yùn)動所能達(dá)到的位置精度。數(shù)控機(jī)床的定位精度又可以理解為機(jī)床的運(yùn)動精度。普通機(jī)床由手動進(jìn)給，定位精度主要決定于讀數(shù)誤差，而數(shù)控機(jī)床的移動是靠數(shù)字程序指令實(shí)現(xiàn)的，故定位精度決定于數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械傳動誤差。搖臂鉆床機(jī)床各運(yùn)動部件的運(yùn)動是在數(shù)控裝置的控制下完成的，各運(yùn)動部件所能達(dá)到的精度直接反映加工零件所能達(dá)到的精度，所以，定位精度是一項(xiàng)很重要的檢測內(nèi)容。
定位精度主要檢測以下內(nèi)容：
①各直線運(yùn)動軸的定位精度和重復(fù)定位精度；
②直線運(yùn)動各軸機(jī)械原點(diǎn)的復(fù)歸精度；
③直線運(yùn)動各軸的反向誤差；
④回轉(zhuǎn)運(yùn)動(回轉(zhuǎn)工作臺)的定位精度和重復(fù)數(shù)控機(jī)床定位精度；
⑤回轉(zhuǎn)運(yùn)動的反向誤差；
⑥回轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)的復(fù)歸精度。
測量直線運(yùn)動的檢測工具有：測微儀和成組塊規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)刻度尺、光學(xué)讀數(shù)顯微鏡和雙頻激光干涉儀等�；剞D(zhuǎn)運(yùn)動檢測工具有：360’齒精確分度的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺或角度多面體、高精度圓光柵及平行光管等。
(3)切削精度的檢驗(yàn) 機(jī)床的切削精度，又稱動態(tài)精度，是一項(xiàng)綜合精度，它不僅反映了機(jī)床的幾何精度和定位精度，同時(shí)還包括了試件的材料、環(huán)境溫度、數(shù)控機(jī)床刀具性能以及切削條件等各種因素造成的誤差和計(jì)量誤差。為了反映機(jī)床的真實(shí)精度，要盡量排除其他因素的影響。切削試件時(shí)可參照GB／T 2095．9—2007“精加工試件精度檢驗(yàn)”搖臂鉆床規(guī)定的有關(guān)條文的要求進(jìn)行，或按機(jī)床廠規(guī)定的條件，如試件材料、刀具技術(shù)要求、主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進(jìn)紿速度、環(huán)境溫度以及切削前的機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間等。切削精度檢驗(yàn)可分單項(xiàng)加工精度檢驗(yàn)和加工一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的綜合性試件精度檢驗(yàn)兩種。被切削加工試件的材料除特殊要求外，一般都采用一級鑄鐵，使用硬質(zhì)合金刀具按標(biāo)準(zhǔn)的切削用量切削。
對于普通立式加工中心來說，其主要單項(xiàng)加工有以下幾項(xiàng)。
①鏜孑L精度。
②端面銑刀銑削平面的精度。
③鏜孔的孔距精度和孔徑分散度。
④直線銑削精度。
⑤斜線銑精度。
⑥圓弧銑削精度。
對于普通臥式加工中心，搖臂鉆床則還應(yīng)增加數(shù)控機(jī)床以下幾個(gè)項(xiàng)目。
①箱體掉頭鏜孔同軸度。
②水平轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)90‘銑四方加工精度。
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