數控工具機精度檢驗

2022-10-18 00:24:12 字數 4075 閱讀 6863

一、精度檢驗內容主要包括數控工具機的幾何精度、定位精度和切削精度。

1、數控工具機幾何精度的檢測

工具機的幾何精度是指工具機某些基礎零件本身的幾何形狀精度、相互位置的幾何精度及其相對運動的幾何精度。工具機的幾何精度是綜合反映該裝置的關鍵機械零部件和組裝後幾何形狀誤差。數控工具機的基本效能檢驗與普通工具機的檢驗方法差不多,使用的檢測工具和方法也相似,每一項要獨立檢驗,但要求更高。

所使用的檢測工具精度必須比所檢測的精度高一級。其檢測專案主要有:

①x、y、z軸的相互垂直度。

②主軸迴轉軸線對工作檯面的平行度。

③主軸在z軸方向移動的直線度

④主軸軸向及徑向跳動。

2、工具機的定位精度檢驗

數控工具機的定位精度是測量工具機各座標軸在數控系統控制下所能達到的位置精度。根據實測的定位精度數值判斷工具機是否合格。其內容有:

①各進給軸直線運動精度。

②直線運動重複定位精度。

③直線運動軸機械回零點的返回精度。

④刀架迴轉精度。

3、工具機的切削精度檢驗

工具機的切削精檢驗,又稱為動態精度檢驗,其實質是對工具機的幾何精度和定位精度在切削時的綜合檢驗。其內容可分為單項切削精度檢驗和綜合試件檢驗

①單項切削精度檢驗包括:直線切削精度、平面切削精度、圓弧的圓度、圓柱度、尾座套筒軸線對溜板移動的平行度、螺紋檢測等

②綜合試件檢驗:根據單項切削精度檢驗的內容,設計乙個具有包括大部分單項切削內容的工件進行試切加工,來確定工具機的切削精度。

附數控車床基本檢驗專案表:

數控車床基本檢驗專案

注 : p1、p3試切件為鋼材 p2試件為鑄鐵

1.床身導軌的直線度和平行度

(1) 縱向導軌調平後,床身導軌在垂直平面內的直線度

檢驗工具:精密水平儀

檢驗方法:如 0001 所示,水平儀沿 z 軸向放在溜板上,沿導軌全長等距離地在各位置上檢驗,記錄水平儀的讀數,算出床身導軌在垂直平面內的直線度誤差。

圖0001

(2)橫向導軌調平後,床身導軌的平行度

檢驗工具:精密水平儀

檢驗方法:如 0002 所示,水平儀沿 x 軸向放在溜板上,在導軌上移動溜板,記錄水平儀讀數,其讀數最大值即為床身導軌的平行度誤差。

圖0002

2.溜板在水平面內移動的直線度

檢驗工具:指示器和檢驗棒,百分表和平尺

檢驗方法:如 0003 所示,將直驗棒頂在主軸和尾座頂尖上;再將百分表固定在溜板上,百分表水平觸及驗棒母線;全程移動溜板,調整尾座,使百分表在行程兩端讀數相等,檢測溜板移動在水平面內的直線度誤差。

圖0003

3.尾座移動對溜板移動的平行度

垂直平面內尾座移動對溜板移動的平行度

水平面內尾座移動對溜板移動的平行度

檢驗工具:百分表

檢驗方法: 如 0004 0005所示 ,將尾座套筒伸出後,按正常工作狀態鎖緊,同時使尾座盡可能的靠近溜板,把安裝在溜板上的第二個百分表相對於尾座套筒的端麵調整為零;溜板移動時也要手動移動尾座直至第二個百分表的讀數為零,使尾座與溜板相對距離保持不變。按此法使溜板和尾座全行程移動,只要第二個百分表的讀數始終為零,則第乙個百分表相應指示出平行度誤差。

或沿行程在每隔 300mm 處記錄第乙個百分表讀數,百分表讀數的最大差值即為平行度誤差。第乙個指示器分別在圖中 ab 位置測量,誤差單獨計算。

圖0004

圖0005

4.主軸跳動

主軸的軸向竄動

主軸的軸肩支承面的跳動

檢驗工具:百分表和專用裝置

檢驗方法:用專用裝置在主軸線上加力 f ( f 的值為消除軸向間隙

的最小值),把百分表安裝在工具機固定部件上,然後使百分表測頭沿主軸軸線分別觸

及專用裝置的鋼球和主軸軸肩支承面;旋轉主軸,百分表讀數最大差值即為主軸的軸

向竄動誤差和主軸軸肩支承面的跳動誤差 。

5.主軸定心軸頸的徑向跳動

檢驗工具:百分表

檢驗方法:如 0006 所示,把百分表安裝在工具機固定部件上,使百分表測頭垂直於主軸定心軸頸並觸及主軸定心軸頸;旋轉主軸,百分表讀數最大差值即為主軸定心軸頸的徑向跳動誤差

圖0006

6.主軸錐孔軸線的徑向跳動

檢驗工具:百分表和驗棒

檢驗方法: 如圖0007,將檢驗棒插在主軸錐孔內,把百分表安裝在工具機固定部件上,使百分表測頭垂直觸及被測表面,旋轉主軸,記錄百分表的最大讀數差值,在 a、b 處分別測量。標記檢棒與主軸的圓周方向的相對位置,取下檢棒,同向分別旋轉檢棒 90 度、 180 度、 270 度後重新插入主軸錐孔,在每個位置分別檢測。

取4次檢測的平均值即為主軸錐孔軸線的徑向跳動誤差。

圖0007

7.主軸軸線(對溜板移動)的平行度

檢驗工具:百分表和驗棒

檢驗方法:如圖0007將檢驗棒插在主軸錐孔內,把百分表安裝在溜板(或刀架 )上,然後:(1)使百分表測頭垂直在平面觸及被測表面(驗棒),移動溜板,記錄百分表的最大讀數差值及方向;旋轉主軸 180 度,重複測量一次,取兩次讀數的

算術平均值作為在垂直平面內主軸軸線對溜板移動的平行度誤差;(2)使百分表測頭在水平平面內垂直觸及被測表面(驗棒),按上述(1)的方法重複測量一次,即得水平平面內主軸軸線對溜板移動的平行度誤差 。

圖0007

8.主軸頂尖的跳動

檢驗工具;百分表和專用頂尖

檢驗方法:如 0008所示,將專用頂尖插在主軸錐孔內,把百分表安裝在工具機固定部件上,使百分表測頭垂直觸及被測表面,旋轉主軸,記錄百分表的最大得數差值。

圖0008

9.尾座套筒軸線(對溜板移動)的平行度

檢驗工具:百分表

檢驗方法;如 0009 0010所示,將尾座套筒伸出有效長度後,按正常工作狀態鎖緊。百分表安裝在溜板(或刀架上),然後:(1)使百分表測頭在垂直平面內垂直觸及被測表面(尾座筒套),移動溜板,記錄百分表的最大讀數差值及方向;即得在垂直平面內尾座套筒軸線對溜板移動的平行度誤差;(2)使百分表測頭在水平平面內垂直觸及被測表面(尾座套筒),按上述(1)的方法重複測量一次,即得在水平平面內尾座套筒軸線對溜板移動的平行度誤差。

圖0009

圖0010

10.尾座套筒錐孔軸線(對溜板移動)的平行度

檢驗工具:百分表和驗棒

檢驗方法:尾座套筒不伸出並按正常工作狀態鎖緊;將檢驗棒插在尾座套筒錐孔內,指示器安裝在溜板(或刀架)上,然後:(1)把百分表測頭在垂直平面內垂直觸及被測表面(尾座套筒),移動溜板,記錄百分表的最大讀數差值及方向;取下驗棒,旋轉驗棒 180 度後重新插入尾座套孔,重複測量一次,取兩次讀數的算術平均值作為在垂直平面內尾座套筒錐孔軸線對溜板移動的平行度誤差;(2)把百分表測頭在水平平面內垂直觸及被測表面,按上述(1)的方法重複測量一次,即得在水平平面內尾座套筒錐孔軸線對溜板移動的平行度誤差

11.床頭和尾座兩頂尖的等高度

檢驗工具:百分表和驗棒

檢驗方法:如 0011所示,將檢驗棒頂在床頭和尾座兩頂尖上,把百分表安裝在溜板(或刀架)上,使百分表測頭在垂直平面內垂直觸及被測表面(檢驗棒),然後移動溜板至行程兩端,移動小拖板(x軸),記錄百分表在行程兩端的最大讀數值的差值,即為床頭和尾座兩頂尖的等高度。

圖0011

12. 刀架轉位的重複定位精度

檢驗工具:百分表和驗棒

檢驗方法:把百分表安裝在工具機固定部件上,使百分表測頭垂直觸及被測表面(檢具),在迴轉刀架的中心行程處記錄讀數,用自動迴圈程式使刀架退回,轉位 360 度,最後返回原來的位置,記錄新的讀數。誤差以迴轉刀架至少迴轉三周的最大和最小讀數差值計。

對迴轉刀架的每乙個位置都應重複進行檢驗,並對每乙個位置百分表都應調到零 。

13.14.重複定位精度、定位精度

檢驗工具:雷射干涉儀

檢驗方法:因為用步距規測量定位精度時操作簡單,因而在批量生產中被廣泛採用。

無論採用哪種測量儀器,在全程上的測量點數應不少於 5 點,測量間距按下式確定

:pi=ip+k(p 為測量間距; k 為各目標位置時取不同的值,以獲得全測量行程上各

目標位置的不均勻間隔,從而保證週期誤差被充分取樣 。

二、工具機精度驗收報告的撰寫

工具機精度驗收報告宜用**的形式撰寫,檢驗報告專案中必須列出檢驗的序號、檢驗類容、檢測方法及示圖、允許值、實測值等內容。如上數控車床基本檢驗專案表所示,在檢測方法除了示圖外還可適量增加文字說明表達檢測方法過程。另附銑床加工中心精度檢驗報告以供參考。

銑床/加工中心精度檢驗

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