数控机床整机性能检测与调试5.2.2 工作台精度检测依据的国家标准

合集下载

数控机床精度及性能检验

数控机床精度及性能检验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。

另一方而，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，数控机床精度和性能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。

一、精度检验一台数控机床的检测验收工作，是一项工作量大而复杂，试验和检测技术要求高的工作。

它要用各种检测仪器和手段对机床的机、电、液、气各部分及整机进行综合性能及单项性能的检测，最后得出对该数控机床的综合评价。

这项工作为数控机床今后稳定可靠地运行打下一定的基础，可以将某些隐患消除在考机和验收阶段中，因此，这项工作必须认真、仔细，并将符合要求的技术数据整理归档，作为今后设备维护、故障诊断及维修中恢复技术指标的依据。

1、几何精度检验几何精度检验，又称静态精度检验，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。

数控机床的几何精度的检验工具和检验方法类似于普通机床，但检测要求更高。

几何精度检测必须在地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下进行。

考虑到地基可能随时间而变化，一般要求机床使用半年后，再复校一次几何精度：在几何精度检测时应注意测量方法及测量工具应用不当所引起的误差。

在检测时，应按国家标准规定，即机床接通电源后，在预热状态下，机床各坐标轴往复运动几次，主轴故个等的转速运转十多分钟后进行。

常用的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、测微仪及高精度主轴心棒等。

检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级。

(一)卧式加工中心几何精度检验1)x 、y 、z 坐标轴的相互垂直度。

2)工作台面的平行度。

3)x 、Z 轴移动时工作台面的平行度。

4)主轴回转轴线对工作台面的平行度。

5)主轴在Z 轴方向移动的直线度：6)x 轴移动时工作台边界与定位基准面的平行度。

7)主轴轴向及孔径跳动。

8)回转工作台精度。

具体的检测项目及方法见表2—1。

第二章数控机床精度及性能检验

上一页下一页返回
表3-1 数控机床的精度
精度项目
单轴定位精度/mm 重复定位精度/mm 铣圆精度/mm
普通型
±0.01/300或全程 ±0.006 0.03~0.04
精密型
±0.005/全程 ±0.003 0.015
返回
数控机床的选购
6. 刀具系统 1）刀柄系统（1）加工中心常用刀柄分类见表3-2。模块式工具系统初始投资大，机床台数较多或零件品种较多时，可能划算。非模块式工具系统单件刀具价格低，若所购品种不多并且可多台机床共用、多种零件共用，可能划算。作决定时必须仔细分析与计算。另外，采用刀柄标准要统一，可节约开支，便于管理。考察刀具生产厂的质量、信誉和经营管理情况也很重要。加工中心上还有一些特殊刀柄，见表3-3。
t 1 t t
式中：I为投资额；t为处数；At为t年折旧费；Gt为t年的收益；m为回收期（年）。回收期计算方法有多种，这里可以采用平均计算法。回收期=
投资额（年）每年平均回收额
上一页下一页返回
数控机床的选购
2）无法量化的费用数控机床具有更大的柔性，适应“适时制造”或“订单制造”。力争更少的废品损失，更少的检查费用，更短的生产周期，需要的操作工数减少（例如实行多机床管理），要支付较大的人员培训费用，维护费用较高。 3）投资心理用数控机床建立声誉。乐于试用先进设备。
上一页下一页返回
图3-1 JLBM-1分类编码系统总体结构
返回
数控机床的选购
2. 选择数控机床的种类数控机床的类型、规格繁多，不同类型的数控机床都有其不同的使用范围和使用要求，每一种数控机床都有其最佳典型零件的加工。如加工轴类零件，选用数控车床；加工板类，即箱盖、壳体和平面凸轮等零件，则应选用立式加工中心或数控铣床；加工复杂箱体类，即箱体、泵体、壳体等零件，则应选用卧式加工中心。另外，当工件只需要钻削或只需要铣削时，就不要购买加工中心；能用数控车床加工的零件就不要用车削中心；能用三轴联动的机床加工零件就不要选用四轴或五轴联动的机床。

第9章-数控机床的调试验收与维护资料

9.2.1 数控机床的维修管理
1．维修管理内容（1）选择合理的维修方式（2）建立专业维修组织和维修协作网（3）备件国产化
2024/7/17
15
2．数控机床维修的安全规程（1）维修前的准备工作 ① 机床发生故障后，维修人员应立即到现场检查需维修的内容。 ② 根据检查情况制定维修计划，确定维修的工作范围、操作步骤、
① 单项切削精度检验：包括直线切削精度、平面切削精度、圆弧的圆度、圆柱度、尾座套筒轴线对溜板移动的平行度、螺纹检测等。
② 综合试件检验：根据单项切削精度检验的内容，设计一个具有包括大部分单项切削内容的工件进行试切加工，来确定机床的切削精度。
2024/7/17
14
9.2 数控机床的管理与维护
从点检的要求和内容上看，点检可分为专职点检、日常点检和生产点检三个层次,数控机床点检维修过程如图9.2所示。机加车间大宇加工中心日常点检卡如表9-1所示，数控车床维护与保养一览如表9-2所示。
2024/7/17
24
9.3 数控机床故障诊断及维修常用仪器
9.3.1 数控机床维修常用工具
1．拆卸及装配工具
3．数控系统电源线的连接
应在切断数控柜电源开关的情况下连接数控柜电源变压器的输入电缆。检查电源变压器与伺服变压器的绕组抽头连接是 2024/7/17 否正确，尤其是进口的数控设备与数控机床更要注意这一点。 5
4．设定确认 1）确认控制部分印制电路板上的设定 2）确认速度控制单元印制电路板上的设定 3）确认主轴控制单元印制电路板上的设定
2024/7/17
7
9.1.4 数控机床的开机调试步骤
1．通电前的外观检测第1步：机床电器检测第2步：CNC电箱检查第3步：接线质量的检测第4步：电磁阀检查第5步：限位开关检测第6步：操作面板上按钮及开关检查第7步：地线检查第8步：电源相序检查

95301工作台精度检测-1(精)

检验方法参照GB/T17421.1的有关条文 5.5.2.2.1 如果可能，Y轴轴线锁紧。如主轴能锁紧，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的主轴箱上。当有定位孔时，应使用两个与该孔配合并具有相同直径突出部分的标准销，平尺就紧靠它们放置
b) 工作台纵向在500mm 定位孔中心线(如测量长度上为果有的话)和X轴 0.025mm 轴线运动间的平行度
G15
工作台1)面的平面 L≤500：0.020 度 L>500～ 1）固有的固定工作 800:0.025 台或回转工作台或在 L>800～工作位置锁紧的任意 1250:0.030 一个托板。 L>1250～ 2000:0.040 局部公差：在任意300测量长度上为0.012
注：L—工作台托板的较短边的长度。
序号 G18
简图
检验项目工作台1) 面和 Z轴轴线运动间的平行度： a)在平行于X 轴轴线的Z-X垂直平面内
允差 mm
检验工具指示器、平尺和标准销(如果需要)
检验方法参照GB/T17421.1的有关条文 5.5.2.2.1 a)如果可能，X轴轴线锁紧； b)如果可能，Y轴轴线锁紧。角尺或圆柱形角尺置于工作台中央。如主轴能紧锁，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的主轴箱上。回转工作台应在互成 90°的四个回转位置处测量
a)和b) 在500mm测量长度上为0.025mm
b)在平行于轴 Y轴线的Y-Z垂直平面内
1）固有的固定工作台或回转工作台或在工作位置锁紧的任意一个托板。
序号 G19
简图
检验项目 a)工作台1) 纵向中央或基准T型槽和X轴轴线运动间的平行度

数控机床精度要求、检测方法和验收

数控机床精度要求、检测方法和验收一、几何精度工作台运动的真直度、各轴向间的垂直度、工作台与各运动方向的平行度、主轴锥孔面的偏摆、主轴中心与工作台面的垂直度等。

机床主体的几何精度验收工作通过单项静态精度检测工作来进行，其几何精度综合反映机床各关键零、部件及其组装后的综合几何形状误差。

在机床几何精度验收工作中，应注意以下几个问题。

①检测前，应按有关标准的规定，要求机床接通电源后，在预热状态下，使机床各坐标轴往复运动几次，主轴则按中等转速运转10～15min后，再进行具体检测。

②检测用量具、量仪的精度必须比所测机床主体的几何精度高1～2个等级，否则将影响到测量结果的可信度。

③检测过程中，应注意检测工具和检测方法可能对测量误差造成的影响，如百分表架的刚性、测微仪的重力及测量几何误差的方向（公差带的宽度或直径）等。

④机床几何精度中有较多项相互牵连，须在精调后一次性完成检测工作。

不允许调整一项检测一项，如果出现某一单项须经重新调整才合格的情况，一般要求应重新进行其整个几何精度的验收工作。

二、位置精度数控设备的位置精度是指机床各坐标轴在数控系统控制下运动时，各轴所能达到的位置精度（运动精度）。

数控设备的位置精度主要取决于数控系统和机械传动误差的大小。

数控设备各运动部件的位移是在数控系统的控制下并通过机械传动而完成的，各运动部件位移后能够达到的精度将直接反映出被加工零件所能达到的精度。

所以，位置精度检测是一项很重要的验收工作。

1．数控机床的位置精度主要包括以下几项：（1）定位精度；定位精度是指机床运行时，到达某一个位置的准确程度。

该项精度应该是一个系统性的误差，可以通过各种方法进行调整。

（2）重复定位精度；重复定位精度是指机床在运行时，反复到达某一个位置的准确程度。

该项精度对于数控机床则是一项偶然性误差，不能够通过调整参数来进行调整。

（3）反向误差反向误差是指机床在运行时，各轴在反向时产生的运行误差（4）原点复位精度2．检测方法（1）定位精度的检测对该项精度的检测一般在机床和工作台空载的条件下进行，并按有关国家（或国际）标准的规定，以激光测量为准。

数控机床验收和精度检测

数控机床的验收数控机床是现代制造技术的基础装备，随着数控机床的广泛应用与普及，机床的验收越来越受到重视。

一、数控机床检验的必要性随着现代制造技术的发展，数控机床的使用已相当普遍，但很多用户对数控机床的验收认识不足，在实际检验中，往往忽视了对机床精度的检验，认为新机在出厂时已做过检验，在使用现场安装只需调一下机床水平，试加工零件以检验合格便可通过验收。

这些用户往往忽视了几方面的问题：（1）新机通过运输环节到达现场，由于运输过程中产生的振动和变形，其水平基准与出厂检验时的状态不同，此时机床的几何精度与其在出厂检验时的精度产生偏差。

（2）即使不计运输环节的影响，机床水平的调整也会对相关的几何精度项目产生一定的影响。

（3）由于位置精度的检测元件——编码器、光栅等是直接安装在机床的丝杠和床身上，几何精度的调整的会对其产生一定的影响。

（4）由检验所得到的位置精度偏差，还可直接通过数控机床的误差补偿软件及时进行调整，从而改善机床的位置精度。

二、数控机床的验收数控机床验收一般分两个阶段：在制造商工厂的预验收和在用户工厂的最终验收。

1、预验收预验收的目的是为了检查、验证机床能否满足用户的加工质量及生产率，检查供应商提供的资料、备件。

2、最终验收最终验收工作主要是根据机床出厂合格证上规定的验收标准及用户实际能提供的检测手段，测定机床合格证上和项指标。

检测结果作为该机床的原始资料存入技术档案中，作为今后维修时的技术指标依据。

验收工作分以下几步：（1）开箱检验检验项目包括：①装箱单，②核对应有的随机操作、维修说明书，图纸资料，合格证等技术文件，③按合同规定，对照装箱单清点附件、备件、工具的数量、规格及完好情况，④检查主机控柜、操作台等有无碰撞损伤、变形、受潮、锈蚀等，并逐项如实填写“设备开箱验收登记卡”入档。

开箱检验如果发现有短缺件或型号规格不符或设备已遭受碰撞损伤、变形、受潮、锈蚀等严重影响设备质量的情况，应及时向有关部门反映、查询、取证或索赔。

数控机床精度国家标准

数控机床精度国家标准
数控机床是一种高精度、高效率的加工设备，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。

为了保证数控机床的加工精度和稳定性，我国制定了一系列的国家标准，对数控机床的精度进行了详细规定。

首先，数控机床的精度包括几个方面，主要有定位精度、重复定位精度、加工
精度和表面粗糙度等。

这些指标直接影响着数控机床加工零件的质量和精度，因此在国家标准中都有详细的规定和要求。

其次，国家标准对数控机床的精度进行了严格的分类和等级划分。

根据不同的
加工需求和精度要求，数控机床被分为不同的等级，从高精度到普通精度不等。

这些等级的划分，为用户在选择数控机床时提供了明确的参考标准。

另外，国家标准还对数控机床的精度测试方法和评定标准进行了规定。

针对不
同的精度指标，制定了相应的测试方法和评定标准，确保了测试结果的准确性和可比性。

这为数控机床的生产和使用提供了科学的依据。

除了对数控机床的精度进行规定外，国家标准还对数控机床的精度维护和保养
提出了具体要求。

要求用户在日常使用中，定期对数控机床进行维护和保养，以确保其精度和稳定性。

总的来说，数控机床精度国家标准的制定，为我国数控机床行业的发展提供了
重要的支撑和保障。

标准的实施，不仅提高了数控机床的加工精度和稳定性，也提升了我国数控机床的竞争力和市场地位。

希望未来我国数控机床精度国家标准能够不断完善，为数控机床行业的发展注入更多的动力和活力。

数控机床的精度检验

G7
a. 靠近主轴端面
旋转主轴检验。拔出检验棒 ,相对主轴旋转 90°, 重新插入主轴锥孔内,
b.距a点1 处
依次重复检验四次。
(只适用于主
a,b 误差分别计算
轴有锥孔的
误差以四次测量结
机床 )
果的平均值计。
主轴顶尖
0．013
指示器固定指示器 ,
和专用使其测头垂直触
棒表面 : a. 在主平
a. 在主平面 02
面内 :b.在次平面内。
内
b:0.04(只许
移动溜板在检验棒的
b. 在次平面尾座高 )
两端进行检验。
内
将检验棒旋转180°,
平导轨只检 G3 验次平面(只
再同样检验一次。
适用于主轴
a,b 误差分别计算。
有锥孔和有
误差以指示
尾座的机床)
器在检验棒两端的读
G5 b. 主轴的轴向
计算。指示器读数
窜动
的最大差值就是跳
c. 主轴轴肩支
动或窜动误差。
承面的跳动
0．01
指示器
固定指示器,使其测头触及主轴定位孔表面旋转主轴检验。
误差以指示器读数的最大差值计。
a:0.01 b:0.02(L=
300)
指示器和检验棒
将检验棒插入主轴锥孔内 , 固定指示器 , 使其测头触及检验棒表面：
主轴锥孔轴线
a.靠近主轴端面； b.距a点L处。
的径向跳动
：
误差以曲线相对两端点
连线的最
大坐标值计。
也可在检验棒两端
2/9L(L 为检验棒长度
) 处用支架支承进行检

数控车床的检验标准

数控车床的检验标准数控车床的检验一般数控的检验是依据国标GB1182-80 形状和位置公差术语及定义；国标GB10931-89 数字控制机床位置进度的评定方法；和机械行业标准JB2670-82 金属切削机床精度检验通则等标准进行检验。

检验的步骤及方法：一.检验各零部件是否符合图纸的要求，二.装配:装配时应先找基准，逐步进行安装，同时也应逐步检验，在符合要求的情况下，再进行下一步的安装，这部分的检验是几何精度的检验。

1.首先是床身的装配，就按安装直线导轨的机床来说，第一步安装第一根直线导轨，安装时必须保持结合面的清洁，在结合面平整的情况下锁紧螺钉，固定导轨。

在安装第二根导轨时，必须按照第一根导轨为基准，校准直线度和平行度后锁紧；（在测量时必须基准稳定，不可以摇摆测量的工具）2.安装横向导轨时，必须以纵向的导轨为基准，用框式水平仪进行校准，同时也按上述步骤安装第二根导轨。

3.丝杆的安装和检验：丝杆是安装前必须保持清洁，首先安装两端的轴承座，用专用的芯轴校准垂直和水平的两个面，校准后固定两轴承座，钻孔安装锥度销，然后卸下检验芯棒安装丝杆，调整丝母的间隙，（单螺母的丝杆不用调整间隙）使其运动平稳，然后把丝母座固定在纵、横向的拖板上，安装电机，安装时必须保证电机和丝杆同轴；4.床身部分全部安装完成后，用百分表检验床身安装箱体的平面是否达到要求，符合的话可以安装箱体，（此时的箱体是全部安装完成的）反之需铲刮进行修正平面，在安装时，首先校准检验芯棒，再检验垂直和水平两个的平行度，在检验垂直向时尽量考虑主轴远端高0.02毫米，检验水平面是考虑主轴远端向操作面倾斜0.02毫米，（这是考虑在加工时工件与刀具的作用力）校准后锁紧箱体，同时钻孔安装锥度销定位，（同时还应该检验主轴的轴向窜动、径向跳动和主轴内锥孔的同轴度5.安装尾座时，用专用的测量芯棒，用前后两个顶尖顶住检验芯棒，移动纵向拖板校准垂直和水平两面的平行度，一般控制在尾座端高0.02毫米，向操作面倾斜0.02毫米，（同时还需检验尾座套筒本身的精度）（一般尾座的加工是在本身的机床上进行的，尾座孔与主轴基本能保证同轴度）6.以上部分全部安装完成后，就可以把其余的附件按要求进行安装，完成后进行试车检验，首先进行纵、横向丝杆的检验，用激光干涉仪进行丝杆的精度检验，要求一般控制在每移动50毫米误差在0.005-0.010毫米，如果不能达到这一要求，需对滚珠丝杆的螺母进行调整，（丝杆本身的精度是在3-4级的要求），然后再对电动刀架的重复定位精度进行检验，要求的重复定位精度在0.01毫米以内；7.完成上述的检验后，进行切削加工检验，首先用棒料加工，加工的长度一般在150-200毫米，（加工长度）加工完成后测量两端的尺寸是否统一，（这是检验主轴与纵向运动是否平行）然后进行台阶加工，测量加工的直径和台阶的长度，（这是检验横向和纵向丝杆加工是的精度，还有电机和联轴器等的精度）8.尾座顶尖和主轴顶尖顶住加工工件，长度150-200毫米，加工外圆后测量两端的尺寸是否统一，（这是检验尾座和主轴的同轴度、及与纵向运动的平行度）9.夹盘类工件，直径一般控制在按本机的最大回转直径以内，加工端面，要求加工完成后保证中心低0.02毫米以内，10.螺纹的加工和检验：首先编程加工螺纹，完成后用工具显微镜放大螺距进行检验。

95302工作台精度检测-2(精)

2 检测方法与步骤
• 准备好检测所需的各种量具：主轴检验棒、千分表指示器、水平仪； • 检查机床水平状态，通过水平仪测量校准，如果机床未达到水平状态，需通过调整机床的水平螺母，使机床处于水平状态。
视频库资源：911101水平调整

工作台面平面度检测
• 用专用拭纸擦拭工作台面和精密水平仪，以保证清洁干净、接触良好。 • 将精密水平仪放置在工作台面中央位置处，读取并记录数据。
视频库资源：951101工作台精度检测
4 学生实操训练
• 学生按照分组根据实训项目要求完成实训项目，记录数据，提交实训报告。
5 小结及分析
• 检测过程中对同一检测项目出现不同检测结果的分析，找出原因。 • 检测值超差的原因分析，及调整方法 • 按照实训过程完成实训报告。 • 对结构调整前后的结果进行分析对比。

工作台面和Z轴轴线运动间的垂直度检测
• 将千分表固定安装在主轴，如果主轴能锁紧，千分表可装在主轴上，否则千分表应装在机床的主轴箱上。
• 调整机床位置，使千分表测头垂直触及角尺竖直边表面。
图片库资源：952027-952035

工作台面和Z轴轴线运动间的垂直度检测
• 匀速移动Z轴，使千分表测头沿角尺直角边在500mm测量长度上下匀速移动。
视频库资源：951101工作台精度检测
超差调整
动画库资源：951201-G16工作台面和X轴轴线运动间的平行度 951202-G17工作台面和Y轴轴线运动间的平行度

工作台面和Z轴轴线运动间的垂直度检测
• 检测前需要用专用拭纸擦拭工作台面，以保证清洁干净。 • 将角尺放在工作台中央，使角尺在X-Z平面内，平行于X轴轴线放置。 • 先测量a）平行于X轴轴线的Z-X垂直平面内工作台面和Z轴轴线运动间的垂直度。