數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)李海清任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)任務(wù)描述機(jī)床加工精度是衡量機(jī)床性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。影響機(jī)床加工精度的因素很多，有機(jī)床本身的精度影響，還有因機(jī)床及工藝系統(tǒng)變形加工中產(chǎn)生振動(dòng)、機(jī)床的磨損以及刀具磨損等因素的影響。在上述各因素中，機(jī)床本身的精度是一個(gè)重要的因素。機(jī)床的精度包括幾何精度、傳動(dòng)精度、定位精度以及工作精度等，不同類型的機(jī)床對(duì)這些方面的要求是不一樣的。任務(wù)目標(biāo)了解數(shù)控機(jī)床安裝要求；認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床精度檢測(cè)常用的工具并能正確使用；掌握常見ISO標(biāo)準(zhǔn)、GB標(biāo)準(zhǔn)常見的數(shù)控機(jī)床幾何精度檢測(cè)項(xiàng)目及要求能夠正確檢查數(shù)控機(jī)床典型幾何精度項(xiàng)目。一、數(shù)控機(jī)床精度類型任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)1、幾何精度機(jī)床的幾何精度是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差，指機(jī)床某些基礎(chǔ)零件工作面的幾何精度，它指的是機(jī)床在不運(yùn)動(dòng)（如主軸不轉(zhuǎn)，工作臺(tái)不移動(dòng)）或運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)的精度。它規(guī)定了決定加工精度的各主要零部件間以及這些零部件的運(yùn)動(dòng)軌跡之間的相對(duì)位置允差。例如，床身導(dǎo)軌的直線度、工作臺(tái)面的平面度、主軸的回轉(zhuǎn)精度、刀架溜板移動(dòng)方向與主軸軸線的平行度等。在機(jī)床上加工的工件表面形狀，是由刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡決定的，而刀具和工件是由機(jī)床的執(zhí)行件直接帶動(dòng)的，所以機(jī)床的幾何精度是保證加工精度最基本的條件。一、數(shù)控機(jī)床精度類型任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)2、傳動(dòng)精度機(jī)床的傳動(dòng)精度是指機(jī)床傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄┒思g的相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度。這方面的誤差就稱為該傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。例如車床在車削螺紋時(shí)，主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架的移動(dòng)量應(yīng)等于螺紋的導(dǎo)程。但實(shí)際上，由于主軸與刀架之間的傳動(dòng)鏈中，齒輪、絲杠及軸承等存在著誤差，使得刀架的實(shí)際移距與要求的移距之間有了誤差，這個(gè)誤差將直接造成工件的螺距誤差。為了保證工件的加工精度，不僅要求機(jī)床有必要的幾何精度，而且還要求傳動(dòng)鏈有較高的傳動(dòng)精度。一、數(shù)控機(jī)床精度類型任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)3、定位精度機(jī)床定位精度是指機(jī)床主要部件在運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)所達(dá)到的實(shí)際位置的精度。實(shí)際位置與預(yù)期位置之間的誤差稱為定位誤差。數(shù)控機(jī)床的定位精度又可以理解為機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度。普通機(jī)床由于手動(dòng)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(dòng)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(dòng)誤差。機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)是在數(shù)控裝置的控制下完成的，各運(yùn)動(dòng)部件在程序指令控制下所能達(dá)到的精度直接反映了加工零件所能達(dá)到的精度，所以，定位精度是一項(xiàng)很重要的檢測(cè)內(nèi)容。機(jī)床的幾何精度、傳動(dòng)精度和定位精度通常是在沒有切削載荷以及機(jī)床不運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度較低的情況下檢測(cè)的，故一般稱為機(jī)床的靜態(tài)精度。靜態(tài)精度主要決定于機(jī)床上主要零部件，如主軸、軸承、絲杠螺母、齒輪以及床身等的制造精度和它們的裝配精度。一、數(shù)控機(jī)床精度類型任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)4、工作精度靜態(tài)精度只能在一定程度上反映機(jī)床的加工精度，因?yàn)闄C(jī)床在實(shí)際工作狀態(tài)下，還有一系列因素會(huì)影響加工精度。例如，由于切削力、夾緊力的作用，機(jī)床的零部件會(huì)產(chǎn)生彈性變形；在機(jī)床內(nèi)部熱源（如電動(dòng)機(jī)、液壓傳動(dòng)裝置的發(fā)熱，軸承、齒輪等零件的摩擦發(fā)熱等）以及環(huán)境溫度變化的影響下，機(jī)床零部件將產(chǎn)生熱變形；由于切削力和運(yùn)動(dòng)速度的影響，機(jī)床會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)；機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件以工作速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于相對(duì)滑動(dòng)面之間的油膜以及其他因素的影響，其運(yùn)動(dòng)精度也與低速下測(cè)得的精度不同；所有這些都將引起機(jī)床靜態(tài)精度的變化，影響工件的加工精度。機(jī)床在外載荷、溫升及振動(dòng)等工作狀態(tài)下的精度，稱為機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度。動(dòng)態(tài)精度除與靜態(tài)精度有密切關(guān)系外，還在很大程度上決定于機(jī)床的剛度、抗震性和熱穩(wěn)定性等。目前，生產(chǎn)中一般是通過切削加工出的工件精度來考核機(jī)床的綜合動(dòng)態(tài)精度，稱為機(jī)床的工作精度。工作精度是各種因素對(duì)加工精度影響的綜合反映。二、數(shù)控機(jī)床安裝水平的調(diào)整任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)1、安裝水平檢驗(yàn)要求（1）機(jī)床應(yīng)以床身導(dǎo)軌作為安裝水平的檢驗(yàn)基礎(chǔ)，并用水平儀和橋板或?qū)Ｓ脵z具在床身導(dǎo)軌兩端、接縫處和立柱連接處按導(dǎo)軌縱向和橫向進(jìn)行測(cè)量。（2）應(yīng)將水平儀按床身的縱向和橫向，放在工作臺(tái)上或溜板上，并移動(dòng)工作臺(tái)或溜板，在規(guī)定的位置進(jìn)行測(cè)量。（3）應(yīng)以機(jī)床的工作臺(tái)或溜板為安裝水平檢驗(yàn)的基礎(chǔ)，并用水平儀按機(jī)床縱向和橫向放置在工作臺(tái)或溜板上進(jìn)行測(cè)量，但工作臺(tái)或溜板不應(yīng)移動(dòng)位置。（4）應(yīng)以水平儀在床身導(dǎo)軌縱向等距離移動(dòng)測(cè)量，并將水平儀讀數(shù)依次排列在坐標(biāo)紙上畫垂直平面內(nèi)直線度偏差曲線，其安裝水平應(yīng)以偏差曲線兩端點(diǎn)連線的斜率作為該機(jī)床的縱向安裝水平。橫向應(yīng)以橫向水平儀的讀數(shù)值計(jì)。（5）應(yīng)以水平儀在設(shè)備技術(shù)文件規(guī)定的位置上進(jìn)行測(cè)量。二、數(shù)控機(jī)床安裝水平的調(diào)整任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)2、機(jī)床調(diào)平時(shí)的注意事項(xiàng)（1）每一地腳螺栓近旁，應(yīng)至少有一組墊鐵；機(jī)床底座接縫處的兩側(cè)應(yīng)各墊一組墊鐵。（2）墊鐵應(yīng)盡量靠近地腳螺栓和底座主要受力部位的下方。（3）要求在床身處于自由狀態(tài)下調(diào)整水平，不應(yīng)采用緊固地腳螺栓局部加壓等方法，強(qiáng)制機(jī)床變形使之達(dá)到精度要求。（4）各支承墊鐵全部起作用后，再壓緊地腳螺栓。（5）機(jī)床調(diào)平后，墊鐵組伸人機(jī)床底座底面的長度應(yīng)超過地腳螺栓的中心，墊鐵端面應(yīng)露出機(jī)床底面的外緣，平墊鐵宜露出10～30mm，斜墊鐵宜露出10～50mm，螺栓調(diào)整墊鐵應(yīng)留有再調(diào)整的余量。三、幾何精度檢測(cè)注意事項(xiàng)任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)1、數(shù)控機(jī)床的幾何精度是綜合反映該設(shè)備的關(guān)鍵零部件和組裝后的幾何形狀誤差。進(jìn)行幾何精度檢測(cè)必須在機(jī)床地基完全穩(wěn)定、地腳螺栓處于壓緊狀態(tài)下進(jìn)行，同時(shí)應(yīng)對(duì)機(jī)床的水平進(jìn)行調(diào)整。2、數(shù)控機(jī)床的幾何精度檢測(cè)應(yīng)注意機(jī)床的預(yù)熱。按國家標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)床通電后，機(jī)床各坐標(biāo)軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次，主軸按中等的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)十多分鐘后才能進(jìn)行精度檢測(cè)。3、在檢測(cè)幾何精度時(shí)，應(yīng)盡量消除測(cè)量方法及測(cè)量工具引起的誤差，如檢驗(yàn)棒的彎曲、表架的剛性等因素造成的精度誤差。4、有一些幾何精度項(xiàng)目是相互影響的，因此對(duì)數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)幾何精度檢測(cè)工作應(yīng)在精調(diào)后一次完成，不允許調(diào)整一項(xiàng)檢測(cè)一項(xiàng)。5、目前，檢測(cè)機(jī)床幾何精度的常用檢測(cè)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(cè)微儀、高精度檢驗(yàn)棒等。檢測(cè)工具的精度必須比所測(cè)的幾何精度高一個(gè)等級(jí)，否則測(cè)量的結(jié)果將是不可信的?？紤]到地基可能隨時(shí)間而變化，一般要求機(jī)床使用半年后，再復(fù)校一次幾何精度。四、數(shù)控機(jī)床的幾何精度的檢驗(yàn)內(nèi)容任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)1、直線度（1）一條線在一個(gè)平面或空間內(nèi)的直線度，如數(shù)控臥式車床床身導(dǎo)軌的直線度。（2）部件的直線度，如數(shù)控升降臺(tái)銑床工作臺(tái)縱向基準(zhǔn)T形槽的直線度。（3）運(yùn)動(dòng)的直線度，如立式加工中心X軸軸線運(yùn)動(dòng)的直線度。長度測(cè)量方法有平尺和指示器法，鋼絲和顯微鏡法，準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡法和激光干涉儀法。角度測(cè)量方法有精密水平儀法，自準(zhǔn)直儀法和激光干涉儀法。2、平面度（如立式加工中心工作臺(tái)面的平面度）測(cè)量方法有平板法、平板和指示器法、平尺法、精密水平儀法和光學(xué)法。四、數(shù)控機(jī)床的幾何精度的檢驗(yàn)內(nèi)容任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)3、平行度、等距度、重合度（1）線和面的平行度，如數(shù)控臥式車床頂尖軸線對(duì)主刀架溜板移動(dòng)的平行度。（2）運(yùn)動(dòng)的平行度，如立式加工中心工作臺(tái)面和X軸軸線間的平行度。（3）等距度，如立式加工中心定位孔與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線的距度。（4）同軸度或重合度，如數(shù)控臥式車床工具孔軸線與主軸軸線的重合度。測(cè)量方法有平尺和指示器法，精密水平儀法，指示器和檢驗(yàn)棒法。4、垂直度（1）直線和平面的垂直度，如立式加工中心主軸軸線和X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度。（2）運(yùn)動(dòng)的垂直度，如立式加工中心Z軸軸線和X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度。測(cè)量方法有平尺和指示器法，角尺和指示器法，光學(xué)法（如自準(zhǔn)直儀、光學(xué)角尺、放射器）。四、數(shù)控機(jī)床的幾何精度的檢驗(yàn)內(nèi)容任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)5、旋轉(zhuǎn)（1）徑向跳動(dòng)，如數(shù)控臥式車床主軸軸端的卡盤定位錐面的徑向跳動(dòng)，或主軸定位孔的徑向跳動(dòng)。（2）周期性軸向竄動(dòng)，如數(shù)控臥式車床主軸的周期性軸向竄動(dòng)。（3）端面跳動(dòng)，如數(shù)控臥式車床主軸的卡判定位端面的跳動(dòng)。測(cè)量方法有指示器法，檢驗(yàn)棒和指示器法，鋼球和指示器法。五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)1、精密水平儀

（a）精密氣泡水平儀（b）電子式精密水平儀五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)2、杠桿式百分表/千分表

五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)

使用注意事項(xiàng)：

（1）千分表應(yīng)固定在可靠的表架上，測(cè)量前必須檢查千分表是否夾牢，并多次提拉千分表測(cè)量桿與工件接觸，觀察其重復(fù)指示值是否相同。

（2）測(cè)量時(shí)，不準(zhǔn)用工件撞擊測(cè)頭，以免影響測(cè)量精度或撞壞千分表。為保持一定的起始測(cè)量力，測(cè)頭與工件接觸時(shí)，測(cè)量桿應(yīng)有0.3～0.5mm的壓縮量。（3）測(cè)量桿上不要加油，以免油污進(jìn)入表內(nèi)，影響千分表的靈敏度。

（4）千分表測(cè)量桿與被測(cè)工件表面必須垂直，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。

（5）杠桿千分表的測(cè)量桿軸線與被測(cè)工件表面的夾角愈小，誤差就愈小。如果由于測(cè)量需要，ɑ角無法調(diào)小時(shí)（當(dāng)ɑ＞15°），其測(cè)量結(jié)果應(yīng)進(jìn)行修正。從圖5-5-3可知，當(dāng)平面上升距離為ɑ時(shí)，杠桿千分表擺動(dòng)的距離為b，也就是杠桿千分表的讀數(shù)為b，因?yàn)閎＞ɑ，所以指示讀數(shù)增大。具體修正計(jì)算式為：ɑ=bcosɑ

五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)3、移轉(zhuǎn)高度測(cè)量。借著杠桿式平移或轉(zhuǎn)移高度到工件面，可從精密高度規(guī)或塊規(guī)獲得標(biāo)準(zhǔn)高度。測(cè)量時(shí)精密高度規(guī)、杠桿式百分表及工件物三者均應(yīng)放在同一平臺(tái)，以保證測(cè)量精度，如圖5-5-4所示。

五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)4、杠桿百分表體積較小，適合于零件上孔的軸心線與底平面的平行度的檢查，如圖5-5-5所示。將工件底平面放在平臺(tái)上，使測(cè)量頭與A端孔表面接觸，左右慢慢移動(dòng)表座，找出工件孔徑最底點(diǎn)，調(diào)整指針至零位，將表座慢慢向B端推進(jìn)。也可以工件轉(zhuǎn)換方向，再使測(cè)量頭與B端孔表面接觸，A、B兩端指針最底點(diǎn)和最高點(diǎn)在全程上讀數(shù)的最大差值，就是全部長度上的平行度誤差。

五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)

5、槽內(nèi)壁檢驗(yàn)。采用測(cè)桿可調(diào)整240°杠桿百分表，其可彎折的觸桿臂最適合探測(cè)槽垂直面的直線度、平行度或垂直度，如圖5-5-6所示。五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)

6、外垂直面檢驗(yàn)。使用垂直形杠桿式百分表檢驗(yàn)工作物的垂直面，可以決定工作平面與垂直面間的幾何關(guān)系，如圖5-5-7所示。使用垂直形杠桿式百分表檢驗(yàn)?zāi)芴峁┯^察百分表最適宜的位置。

五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)

7、多部位工件面的同時(shí)檢查。當(dāng)工件的幾處被檢表面的位置非?？拷?，且必須與工作中心軸比較的誤差檢驗(yàn)，如偏心量與圓度的檢驗(yàn)，使用杠桿式百分表所占空間位置較為狹小。同時(shí)使用幾個(gè)杠桿式百分表并朝向相同，可實(shí)現(xiàn)工件多部位的一次檢驗(yàn)，如圖5-5-8所示。五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)

8、檢驗(yàn)車床主軸軸向竄動(dòng)量時(shí)，在主軸錐孔內(nèi)插入一根短錐檢驗(yàn)棒，在檢驗(yàn)棒中心孔放一顆鋼珠，將千分表固定在車床

上，使千分表平測(cè)頭頂在鋼珠上（圖5-5-10位置A），沿主軸軸線加一力F，旋轉(zhuǎn)主軸進(jìn)行檢驗(yàn)，千分表讀數(shù)的最大差值，就是主軸軸向竄動(dòng)的誤差。五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)

9、車床主軸軸肩支承面跳動(dòng)的檢驗(yàn)時(shí)，

將千分表固定在車床上使其測(cè)頭頂在主軸軸

肩支承面靠近邊緣處（圖5-5-10位置B）,沿主軸軸線加一力F，旋轉(zhuǎn)主軸檢驗(yàn)。千分表的最大讀數(shù)差值，就是主軸軸肩支承面的跳動(dòng)誤差。檢驗(yàn)主軸的軸向竄動(dòng)和軸肩支承面跳動(dòng)時(shí)外加一軸向力F，是為了消除主軸軸承軸向間隙對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。其大小一般等于1/2～1倍主軸重量。五、精度檢測(cè)量具的認(rèn)識(shí)和使用任務(wù)5數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技術(shù)任務(wù)學(xué)習(xí)

10、內(nèi)外圓同軸度的檢驗(yàn)，在排除內(nèi)外圓本身的形狀誤差時(shí)，可用圓跳動(dòng)量的

來計(jì)算。以內(nèi)孔為基準(zhǔn)時(shí)，可把工件裝在兩頂尖的心軸上，用百分表或扛桿表檢驗(yàn)（圖5-5-11）。百分表（杠桿表）在工件轉(zhuǎn)一周的讀數(shù)，就是工件的圓跳動(dòng)。以外圓為基準(zhǔn)時(shí)，把工件放在V形鐵上，如圖5-5-12