数控车床检验标准.docx

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数控车床检验标准

一．写出CAK6140数控车床检验标准

1.机床外观的检查

机床外观的检查一般可按通用机床的有关标准进行，但数控机床是高技术设备，其外观质量的要求更高。

外观检查内容有：

机床有无破损；外部部件是否坚固；机床各部分联结是否可靠；数控柜中的MDI／CRT单元、位置显示单元、各印制电路板及伺服系统各部件是否有破损，伺服电动机（尤其是带脉冲编码器的伺服电机）外壳有无磕碰痕迹。

2.机床几何精度的检查

数控机床的几何精度综合反映机床的关键零部件组装后的几何形状误差。

数控机床的几何精度检查和普通机床的几何精度检查基本类似，使用的检查工具和方法也很相似只是检查要求更高。

每项几何精度的具体检测办法和精度标准按有关检测条件和检测标准的规定进行。

同时要注意检测工具的精度等级必须比所测的几何精度要高一级。

现以一台普通立式加工中心为例，列出其几何精度检测的内容：

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服台面的平行度。

5）Ｘ坐标方向移动时工作台Ｔ形槽侧面的平行度。

6）主轴的轴向窜动。

7）主轴孔的径向圆跳动。

8）主轴沿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坐标方向移动的直线度。

对于主轴相互联系的几何精度项目，必须综合调整，使之都符合允许的误差。

如立式加工中心的轴和轴方向移动的垂直误差较大，则可以调整立柱底部床身的支承垫铁，使立柱适当前倾或后仰，以减少这项误差。

但是这也会改变主轴回转轴心线对工作台面的垂直度误差，因此必须同时检测和调整，否则就会由于这一项几何精度的调整造成另一项几何精度不合格。

机床几何精度检测必须在地基及地脚螺栓的混凝土完全固化以后进行。

考虑到地基的稳定时间过程，一般要求在机床使用数月到半年以后再精调一次水平。

检测机床几何精度常用的检测工具有：

精密水平仪、900角尺、精密方箱、平尺、平行光管、千分表或测微仪以及高精度主轴心棒等。

各项几何精度的检测方法按各机床的检测条件规定。

各种数控机床的检测项目也略有区别，如卧式机床比立式机床多几项与平面转台有关的几何精度。

在检测中要注意消除检测工具和检测方法的误差，同时应在通电后各移动坐标往复运动几次，主轴在中等转速回转几分钟后，机床稍有预热的状态下进行检测。

3.机床性能及数控功能的试验

根据《金属切削机床试验规范总则》的规定，试验项目包括可靠性、静刚度、空运转振动、热变形、抗振性切削、噪声、激振、定位精度、主轴回转精度、直线运动不均匀性及加工精度等。

在进行机床验收时，各验收内容需按照机床出厂标准进行。

1.机床定位精度的检查

数控机床的定位精度是表明机床各运动部件在数控装置控制下所能达到的运动精度。

因此，更具实测的定位精度数值，可以判断出该机床以后在自动加工中所能达到的最好的加工精度。

定位精度的主要检测内容如下：

a）直线运动定位精度。

b）直线运动重复定位精度。

c）直线运动的原点返回精度。

d）直线运动失动量。

e）回转轴运动的定位精度。

f）回转轴运动重复定位精度。

g）回转轴原点返回精度。

h）回转轴运动失动量。

2.机床加工精度的检查

机床加工精度的检查是在切削加工条件下对机床几何精度和定位精度的综合考核。

一般分为单项加工精度检查或加工一个综合性试件精度检查两种。

加工中心的主要单项加工精度有：

镗孔精度，端面铣刀切削平面的精度，镗孔的孔距精度和孔径分散度，直线铣削精度，斜线铣削精度以及圆弧铣削精度等。

镗孔精度主要反映机床主轴的运动精度及低速进给时的平稳性。

端面铣刀铣削平面的精度主要反映Ｘ和Ｙ轴运动的平面度及主轴中心线对Ｘ－Ｙ运动平面的垂直度。

孔距精度主要反映定位精度和失动量的影响。

直线铣削精度主要反映机床Ｘ向、Ｙ向导轨的运动几何精度。

斜线铣削精度主要反映Ｘ、Ｙ两轴的直线插补精度。

3.其它性能的实验

数控机床性能实验除上述定位精度、加工精度外，一般还有十几项内容。

现以一台立式加工中心为例说明一些主要项目。

（1）主轴系统性能

用手动方式试验主轴动作的灵活性：

用数据输入方式，使主轴从低速到高速旋转，实现各级转速。

同时观察机床的振动和主轴的升温。

试验主轴准停装置的可靠性。

（2）安全装置：

检查对操作者的安全性和机床保护功能的可靠性，如安全防护罩，机床各运动坐标行程极限保护自动停止功能，各种电流电压过载保护和主轴电动机过热、过负荷时的紧急停止功能等。

（3）机床噪声：

机床运转时的总噪声不得超过标准规定（80dB）。

数控机床大量采用电气调速，主轴箱的齿轮往往不是噪声源，而主轴电动机的冷却风扇和液压系统液压泵的噪声等，可能成为噪声源。

（4）电气装置：

在运转前后分别作一次绝缘检查，检查地线质量，确认绝缘的可靠性。

（5）润滑装置：

检查定时定量润滑装置的可靠性，检查润滑油路有无渗漏以及各润滑点的油量分配功能的可靠性。

（6）气、液装置：

检查压缩空气和液压油路的密封、调压功能，油箱正常工作的情况。

（7）附属装置：

检查机床各附属的工作可靠性。

（8）连续无载荷运转：

用事先编制的功能比较齐全的程序使机床连续运行8～16h，检查机床各项运动、动作的平稳性和可靠性，在运行中不允许出故障，对整个机床进行综合检查考核。

达不到要求时，应重新开始运行考核，不允许累积运行时间。

二.列出检验项目

数控机床精度验收的内容主要包括：

几何精度、定位精度、切削精度。

（1）数控机床的几何精度验收

数控机床的几何精度综合反映了机床的各类关键部件及组装后的几何形状误差。

机床几何精度的检测必须在机床的精调后一次完成，不允许调整一项检测一项，因为在几何精度中有些项目是互相联系、互相影响的。

数控机床几何精度检测主要内容包括：

直线运动的直线度、平行度、垂直度；回转运动的轴向窜动及径向跳动；主轴与工作台的位置精度等。

（2）数控机床定位精度的验收

数控机床定位精度的验收是机床各坐标轴在数控装置控制下达到的运动位置精度。

机床的定位精度取决于数控系统和机械传动误差的大小，根据实测的定位精度数值，可以判断出该机床加工零件所能达到的精度。

数控机床定位精度检测的主要内容包括：

直线运动的定位精度及重复定位精度、回转运动的定位精度及重复定位精度、直线运动反向运动误差（失动量）、回转运动反向误差（失动量）和原点复归精度。

（3）数控机床切削精度的验收

数控机床的切削精度也称工作精度，是机床的一种动态精度。

切削精度的验收是在切削加工条件下对机床几何精度和定位精度的一项综合考核。

数控机床切削精度的验收可以分为单项切削精度的验收和加工一个标准的综合性试车切削精度的验收两类。

对数控车床而言，单项切削精度涉及外圆车削、端面车削和螺纹车削。

综合试件涉及典型的轴类和盘类两种工件的加工。

对数控铣床和加工中心而言，单项切削精度涉及孔加工精度、平面加工精度、直线加工精度、斜线加工精度、圆弧加工精度等。

综合试件设计多种几何组成的切削精度的检测，一般试件的第一层是一个正方形，第二层是一个圆，第三层是在一个正方形的四角钻四个孔，第四层是小角度和小斜面

1、列出量具、工具名称、使用方法

数控机床几何精度检测主要用的工具：

精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、百分表、千分表、高精度验棒等。

数控机床定位精度检测主要用的工具：

金属纹线尺、测量显微镜和激光干涉仪等。

实际机床常采用双频激光干涉仪为准。

用户可以用量块和千分表完成简单的定位精度的验收。

数控机床切削精度检测主要用的工具：

数控三坐标测量仪。

名称

使用方法

精密水平仪

将精密水平仪放在待检测平面上，看精密水平仪得水泡走势。

角尺

在基准面安放角尺监测待监测面

平尺

放在两待检测平面之间，或有基准面检测其他平面。

百分表

1.使用前先把表杆推动或拉动两三次，检查指针是否能回到原位，不能复位的表不允许使用。

2在测量时，先将表夹持在表架上，表架要稳。

若表架不稳，则应将表架用压板固定在机体上。

在测量过程中，必须保持表架始终不产生位移。

3.测量杆接触测点时，应使测量杆压入表内一小段行程，以保证测量杆的测头始终与测点接触。

4.测量杆的中心线应垂直于测点平面。

若测量为轴类，则测量杆中心应通过并垂至于轴心线。

5.在测量中应注意长针的旋转方向和短针走动的格数。

千分表

读数时，先以微分筒的端面为准线，读出固定套管下刻度线的分度值（只读出以毫米为单位的整数），再以固定套管上的水平横线作为读数准线，读出可动刻度上的分度值，读数时应估读到最小刻度的十分之一，即0．001毫米。

平盘

按放在待检测平面上，再放水平已检测。

大理石方尺

将大理石方尺放在两导轨上，在大理石方尺大理石方尺上面放水平检测仪，检验汽水平度。

主轴检验棒

将检验棒安装在主轴上，开动机床，用激光检测仪检验其旋转运动。

2、写出检验方法和步骤

（1）床身导轨的直线度和平行度

a）检验工具

精密水平仪、专用的支架、专用桥板。

b）检验方法

床身导轨在垂直平面内的直线度检测方法如下图a所示。

将水平仪纵向放置在桥板（或溜板）上，等距离移动桥板（或溜板），每次移动距离小于或等于500mm。

在导轨的两端和中间至少三个位置上进行检验，误差以水平仪读数的最大代数差值计。

床身导轨的平行度检验方法如下图b所示。

将水平仪横向放置在桥板（或溜板）上，等距离移动桥板（或溜板）进行检验，误差以水平仪读数的最大代数差值计。

a

b

水平导轨的直线度和平行度误差的测量

c）允许的误差

水平导轨床身1000mm不超过0.04mm。

（2）溜板移动在主轴平面内的直线度（适用于有尾座的机床）

a）检验工具

检验棒和千分表

b）检验方法

如下图所示，将检验棒支撑在两顶尖间，千分表固定在溜板上，使其侧触头及检验棒表面，等距离移动溜板进行检验。

每次移动距离小于或等于250mm，将指示器的读书依次排列，画出误差曲线，并将检验棒转180°重复上述检验。

误差以曲线相对两端点连线的最大坐标值计。

滑板移动在主轴平面内的直线度误差的测量

c）允许的误差

测量长度在500mm内时，不超过0.015mm；测量长度在1000mm时，不超过0.02mm。

（3）主轴端部的跳动

a）检验工具

检验棒和千分表。

b）检验方法

主轴端部跳动包括主轴的轴向窜动和主轴轴间支撑的径向跳动。

如下图所示，主轴的轴向窜动测量是将千分表的测头触及固定在主轴端部的检验棒中心孔的钢球上，如图中的a所示；主轴轴间支撑面的轴向跳动测量是将千分表的测头触及主轴轴肩靠近边缘处，如图b所示旋转主轴检验。

c）允许的误差

测量长度在500mm内时，不超过0.015mm，测量长度在1000mm内时，不超过0.02mm。

、

（4）主轴锥孔的径向跳动

a）检验工具

检验棒和千分尺。

b）检测方法

将检验棒擦入主轴锥孔内，千分表固定在溜板上，使其测头触及检验棒表面，选装主轴进行检验。

检测主轴锥孔轴线近端跳动误差，如下图中a所示，检测主轴锥孔轴线远端（L=300mm）跳动误差，如图中b所示。

将检验棒旋转90°、180°、270°重复上述检验，误差以四次测量结果的平均值计。

c）允许的误差

主轴锥孔轴线近端径向跳动误差不超过0.01mm；主轴锥孔远端径向跳动误差不超过0.02mm。

（5）刀架X轴方向移动对主轴轴线的垂直度

a）检验工具

平盘和千分表

b）检测方法

如下图所示，将平盘安装在主轴锥孔内，并调整到与主轴轴线垂直。

千分表安装在刀架或溜板上，使千分表侧头触及平盘测表面，延X轴方向移动刀架，记录千分表的最大读数；将平盘旋转180°后重新测量一次，取两次读数的算数平均值作为刀架X轴方向移动对主轴轴线的垂直度误差。

c）允许的误差

测量长度在100mm内时，不超过0.01mm。

（6）刀架Z轴方向移动与主轴轴线的平行度

a）检验工具

检验棒和千分表。

b）测量方法

如下图所示，将检验棒擦入主轴锥孔内，千分表固定在刀架活溜板上，使其测头触及检验棒表面，移动Z周进行检验，如图中的a为平面，b为次平面。

主轴旋转180°后重新测量一次，取两次读数的算数平均值作为刀架Z轴方向移动对主轴轴线的平行度误差。

c）允许的误差

测量长度在300mm内时，不超过0.015mm。