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数控机床精度检验
日期：2010年01月20 来源：沈阳第一机床厂 关键字：数控机床
数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。另一方面，数控机床各项性能的好坏及数控功能能否正常发挥将直接影响到机床的正常使用。因此，数控机床精度检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。
精度检测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 数控机床的几何精度检验，又称静态精度检验，摇臂钻床是综合反映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。检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级，否则测量的结果将是不可信的。每项几何精度的具体检测方法可按照GB／T 21948．2—2008“数控升降台铣床检验条件”、GB／T 18400．9—2007“加工中心检验条件”等有关标准的要求进行，亦可按机床出厂时的几何精度检测项目要求进行。
机床几何精度的检测必须在机床精调后依次完成，不允许调整一项检测一项，因为几何精度有些项目是相互关联相互影响的。数控机床几何精度的检查在几何精度检测中必须对机床地基有严格要求，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摇臂钻床的水平面以后，再精调其他几何精度。有一些几何精度项目是互相联系的，例如在立式加工中心检测中，如发现y轴上数控机床和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精调后一气呵成，不允许检测一项调整一项，否则会造成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。
机床几何精度检测应在机床稍有预热的条件下进行，所以机床通电后各移动坐标应往复运动几次，主轴也应按中速回转几分钟后才能进行检测。
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。
③X坐标方向移动时工作台面的平行度。
④y坐标方向移动时工作台面的平行度。
⑤X坐标方向移动时工作台面数控机床T形槽侧面的平摇臂钻床行度。
⑥主轴•的轴向窜动。
⑦主轴孔的径向跳动。
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等。
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有关的几何精度。
(2)定位精度的检验 数控机床定位精度，数控机床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。数控机床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，定位精度主要决定于读数误差，而数控机床的移动是靠数字程序指令实现的，故定位精度决定于数控系统和机械传动误差。摇臂钻床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精度直接反映加工零件所能达到的精度，所以，定位精度是一项很重要的检测内容。
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归精度；
③直线运动各轴的反向误差；
④回转运动(回转工作台)的定位精度和重复数控机床定位精度；
⑤回转运动的反向误差；
⑥回转轴原点的复归精度。
测量直线运动的检测工具有：测微仪和成组块规、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。
(3)切削精度的检验 机床的切削精度，又称动态精度，是一项综合精度，它不仅反映了机床的几何精度和定位精度，同时还包括了试件的材料、环境温度、数控机床刀具性能以及切削条件等各种因素造成的误差和计量误差。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GB／T 2095．9—2007“精加工试件精度检验”摇臂钻床规定的有关条文的要求进行，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、背吃刀量、进绐速度、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精度检验两种。被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。
对于普通立式加工中心来说，其主要单项加工有以下几项。
①镗孑L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，摇臂钻床则还应增加数控机床以下几个项目。
①箱体掉头镗孔同轴度。
②水平转台回转90‘铣四方加工精度。
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