机床几何精度检验-课件
机床精度综合检测课件
加工误差可忽略。
误
差
(3) 前后导轨的平行度(扭曲)
当卧式车床或外圆磨床的前后导轨存在平行度误差(扭曲) 时(见图6.10)，刀具和工件之间的相对位置发生了变化，结果
引起了工件的形状误差。在垂直于纵向走刀的某一截面内，若
前后导轨的平行度误差头△Z，则零件的半径误差为：
导 轨
R Y Z H
的
B
（6. 3）
差
(2)导轨在水平面内的直线度误差
卧式车床或外圆磨床的导轨水平面内有直线度误差△Y如
导 图6.9(b)，将使刀尖的直线运动轨迹产生同样的直线度误差ΔY，
轨
在 由于是误差敏感方向，工件的加工误差△R＝△Y，造成零件的
水
平 圆柱度误差。
面
内
的 直
对平面磨床和龙门刨床，导轨水平方向为误差非敏感方向，
线 度
主轴回转误差对加工精度的影响
不同型式的主轴回转误差对加工精度的影响是不同的；而
同一类型的回转误差在不同的加工方式中的影响也不相同。如
回 图6.5、6.6、6.7、6.8和表6.1所示。
转
误 差
表6．1 机床主轴回转误差产生的加工误差
对
加
车床上车削
工 精 度
主轴回转误差的 基本形式
内、外圆
端面
螺纹
的
➢学习典型零件的精度标准及测量方法。
➢要求掌握机床精度的理论知识，能比
较熟练的通过测量仪器对典型机床进
行综合检验，并且能够做基本的数据
处理。
本 项 提
➢讨论的内容有机床精度标准，机械加
要
工精度的相关知识，CA6140车床的导
轨及主轴的动、静精度检测。
车床几何精度检验
序号简图检验项目允差检验工具检验方法G1a）b）床身导轨的直线度和平行度a）床身导轨在垂直平面内的直线度b）床身导轨的平行度斜导轨0.03/1000水平导轨0.04/1000a）b）精密水平仪如 a）所示，水平仪沿 Z 轴向放在溜板上，沿导轨全长等距离地在各位置上检验，记录水平仪的读数，并记入“报告要求”中的表1 中，并用作图法计算出床身导轨在垂直平面内的直线度误差。
如 b）所示，水平仪沿 X 轴向放在溜板上，在导轨上移动溜板，记录水平仪读数，其读数最大值即为床身导轨的平行度误差。
序号简图检验项目允差检验工具检验方法G2 溜板在水平面内移动的直线度DC≤500:0.015DC<500~1000：0.02最大允差：0.03指示器和检验棒，百分表和平尺如图所示，将直验棒顶在主轴和尾座顶尖上；再将百分表固定在溜板上，百分表水平触及验棒母线；全程移动溜板，调整尾座，使百分表在行程两端读数相等，检测溜板移动在水平面内的直线度误差。
G3 尾座移动对溜板移动的平行度a）垂直平面内尾座移动对溜板移动的平行度b）水平面内尾座移动对溜板移动的平行度a）0.015/300b）0.02/300百分表如图所示，将尾座套筒伸出后，按正常工作状态锁紧，同时使尾座尽可能的靠近溜板，把安装在溜板上的第二个百分表相对于尾座套筒的端面调整为零；溜板移动时也要手动移动尾座直至第二个百分表的读数为零，使尾座与溜板相对距离保持不变。
按此法使溜板和尾座全行程移动，只要第二个百分表的读数始终为零，则第一个百分表相应指示出平行度误差。
或沿行程在每隔 300mm 处记录第一个百分表读数，百分表读数的最大差值即为平行度误差。
第一个指示器分别在图中 ab 位置测量，误差单独计算。
序号简图检验项目允差检验工具检验方法G4 主轴跳动a）主轴的轴向窜动b）主轴的轴肩支承面的跳动a：0.01b：0.02百分表和专用装置如图所示，用专用装置在主轴线上加力 F （ F 的值为消除轴向间隙的最小值），把百2分表安装在机床固定部件上，然后使百分表测头沿主轴轴线分别触及专用装置的钢球和主轴轴肩支承面；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴的轴向窜动误差和主轴轴肩支承面的跳动误差G5 主轴定心轴颈的径向跳动0.01 百分表如图所示，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直于主轴定心轴颈并触及主轴定心轴颈；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴定心轴颈的径向跳动误差序号简图检验项目允差检验工具检验方法G6 主轴锥孔轴线的径向跳动a）靠近主轴端部b）距主轴端部300mm处a）0.01b）0.02百分表和检验棒如图所示，将检验棒插在主轴锥孔内，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面，旋转主轴，记录百分表的最大读数差值，在 a、 b 处分别测量。
机床精度(学生实验报告)PPT课件
1
2
允差
是否合格
6 主轴轴肩支撑面的跳动
检验方法：千分表吸持在导轨上，将表垂直打在主轴轴肩 端面靠外侧处，平动旋转主轴两周以上，千分表读数的最 大值为端面跳动误差。
最大跳动
表8 主轴轴肩支撑面的跳动
允差
0.02
是否合格
7 主轴定心轴颈的径向跳动
检验方法：千分表座吸 持在导轨上，将表头打 在主轴空心轴颈上，平 动旋转主轴两周以上， 千分表读数的最大差值 为径向跳动误差。
表9 主轴定心轴颈的径向跳动
允差
是否合格
五、思考题
►导轨的实际形状是怎样的？它对哪种零件产 生较大的影响？
►主轴锥孔径向跳动和轴向的窜动对零件的加 工有什么影响？
实验二、机床运动精度的测试
对高速机床而言，动态测试的结果更能说明 机床运动精度的水平。通过对动态测试结果进行 分析，不仅可以了解机床当前的状态，还可以获 得由数控系统、驱动和位置测量元件所组成控制 环的参数设置信息。通过静态测试，例如直线轴 的定位误差测试，则可以反映出机床的几何精度 。
机床精度检测实验
实验一、机床几何精度的检测
一、实验目的
► 熟悉机床几何精度检验的内容、原理、方 法和步骤
► 掌握仪器的使用，以及实验数据的处理， 误差曲线的绘制
► 了解被测量机床的几何精度状况以及它和 加工精度的关系
二、实验设备和仪器
►设备: MAZAK车床 ►仪器: 框式水平仪
检验棒 百分表 磁性表座
► 采用框式水平仪进行检测，用水平仪测量导轨在垂直面 内的不平度时，将床身导轨按溜板或过桥长200mm。
► 划分成若干段，将水平仪放在溜板上，记下气泡的位置 ，然后原地转180度看气泡是否在原处，如果不在原处 ，把水平仪纵向放置在溜板或过桥上，一般总是把水平 仪在 起端位置时的读数为零，然后依次移动溜板，记下 每一位置的读数及符号，填入表格。
卧式车床几何精度检验学习项目课件1
3.调整摩擦离合器 调整时先将定位销 揪入圆筒，然后再 拧紧螺帽，以调整 到需要的位置上。 调整后定位销必须 弹回到紧定螺帽的 一个切口中。
4. 床头箱制动装置 当离合器松开和改变 主轴旋转方向时，如 主轴未能立即停下 (主轴转速320r/min， 其制动时间应为2—3r),可通过螺母调整 制动装置的制动闸带，使它紧一些。然 后，检查在压紧离合器时制动闸带是否 松开，调整应在电动机开动(主轴不转) 时进行。
1.滑动配合面应紧密配合。 用0.04mm塞尺检验时，应该插不进去。滑动导轨的配合表面 除用涂色法检验接触点数外，用0.04mm塞尺在它们的端部插 入深度应不大于10mm。刮研面不应留有机械加工的痕迹和明 显刀痕。 用配合件的结合面(研具)作涂色法检验，刮研点均匀，在 25mm x25mm的面积内，接触点不得少于8点 (按JB／GQ．F1062—87)。
2.转动手轮(手柄)时所需加在手轮(手柄)上的力不应超过80N。
床头箱润滑及变速手柄要求
1. 检查床头箱中的润滑油平面，不得低于油标线之 下。
2. 变速及进给方向的变速手柄应灵活,在工作位置
上和非工作位置上固定(定位)要可靠。
5.1.2 车床的空运转试验
• 1. 车床空运转，检查运转情况
2. 检查主轴开停及制动机构
5.1.1 空运转试验前的准备
车床修理（安装）完毕，需进行试车验收， 主要包括空运转试车前的准备、机床空运转试验、 机床负荷运转试验、机床几何精度检验和机床工作 精度试验。
1.机床的全面清洗。 2.完成机床的润滑。 3.整机紧固件检查，滑动配合面检查。 4.手动检查各转动件和操纵件。
对配合面和转动手轮的要求
数控机床几何精度检测工具及使用方法ppt课件
用于数控车床刀架X向移 动对主轴轴线的垂直度误 差
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表1-3 常用检具
续
13）自准直仪
14）水平仪（框式、条 状
15）刀口尺
用于测量数控机床导轨的 检验数控机床水平、加工 主要用于以光隙法进行直
直线度误差，与多面棱镜 联用可以测量圆分度误差
中心工作台面的平面度误 差
线度测量和平面度测量， 也可与量块一起
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表1-2 常用量具的实物和功能
1）百分表
2）数显百分表
3）千分表
百分表的外形和内部结构
见上，主要用于直接或比 较测量工件的长度尺寸、 几何形状偏差，也用于检 验机床几何精度或调整加 工工件装夹位置偏差
高清晰度显示，任意位置
测量、米制和英制单位转 换、任意位置清零，具有 精度高、读数直观和可靠 等特点
12）铜棒和铝棒
用于夹持或弯折薄形片及金属丝材； 用于一般锤击，也可平整部件或零 在较窄小的工作空间夹持工件，用 件用 于夹持小零件和扭转细金属丝
13）液压千斤顶
14）油壶和油枪
机床的几何精度检验
机床的几何精度检验机床几何精度检验，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、数控机床地脚螺栓处于压紧状态下进行。
机床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，机床主轴按中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、数控机床直角尺、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。
1．卧工加工中心几何精度检验1)主轴回转轴线对工作台面的平行度。
2)工作台面的平行度。
3)主轴在Z轴方向移数控机床动的直线度。
4)X、r、Z坐标轴的相互垂直度。
5)X、Z轴移动时机床工作台面的平行度。
6)J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。
2.X轴直线度测量将1000mm平尺放在机床工作台上，使平尺工作面垂直于工作台面且与X轴方向一致；将装有杠杆千分表的磁力表座吸在主轴下端，表头与平尺工作面接触，移动工作台调整平尺使其两端的千分表读数相同，移动工作台使千分表表头从平尺一端向另一端移动，千分表读数的最大变动量即为机床X轴的直线度误差。
3.X、Y轴移动的垂直度将500mmx500mm方框尺平放在工作台上，同时将装有杠杆千分表的磁力表座吸在主轴下端，表头与方框尺X方向工作面接触，在X方向移动工作台使表头在两端的读数一致，然后使表头与方框尺Y方向工作面接触，在Y方向移动工作台，此时表头读数的最大变动量即为机床在X、Y方向上的垂直度误差。
4.主轴孔的径向跳动将300mm检验棒插入主轴锥孔中，用千分表头分别与检验棒近主轴端和300mm远端接触，手动旋转主轴，表头读数的最大变动量即为机床主轴孔的近端及300mm远端的径向跳动。
数控机床精度检验ppt课件
– 切削精度检验可分为：
– 单项加工精度检验
– 加工一个标准的综合性试件精度检验
– 卧式加工中心切削精度检验内容：
– 镗孔精度-圆度、圆柱度
– 端铣刀铣平面精度-平面度、阶梯差
– 端端铣刀铣侧面精度-垂直度、平行度
– 镗孔孔距精度——X轴方向、 Y轴方向、对角线方向、 孔径偏差
– 立铣刀铣四周面精度——直线度、平行度、厚度差、 垂直度
– 6）两轴联动铣削直线精度——直线度、平行度、垂
直度
2021精选ppt
11
– 7）立铣刀铣削圆弧精度——圆度
某加工中心的维护点检表
• 每半年
– 滚珠丝杠
• 清洗旧润滑脂，涂上新的油 脂
– 液压油路
• 清洗溢流阀、减压阀、滤油 器及油箱箱底
• 更换或过滤液压油
– 主伺服电机碳 刷
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•精密方箱、直角202尺1精选、pp平t 尺、桥板、验棒
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２）定位精度及检验
• 定义：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。
• 定位精度决定于数控系统和机械传动误差。
• 定位精度的主要检测内容：
– 各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；
– 各直线运动轴机械原点的复归精度；
– 各直线运动轴的反向误差；
数控机床精度检验与验收
2021精选ppt
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数控机床的验收
• 开箱检验和外观检查 • 机床性能及数控功能的检验 • 机床精度的验收
2021精选ppt
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数控机床的安装、调试和验收
一、数控机床的安装、调试
1、机床的安装
1）对安装地基和安装环境的要求
2）机床的安装步骤
（1）拆箱
加工中心几何精度检验
加工中心几何精度检验检验项目主要有：各直线轴轴线运动直线度、各直线轴轴线运动的角度偏差、各直线轴相会垂直度检验、主轴的轴向窜动、主轴的径向跳动、主轴轴线与Z轴轴线运动间的平行度、工作台面的平面度等;1X轴轴线运动直线度检测a在Z-X垂直平面内 b在X-Y水平面内图8-1-7 X轴轴线运动直线度检测安装示意图根据国家标准可知,X轴轴线运动直线度检测允差为：X≤500mm时,允差为；500mm＜X≤800mm时,允差为；800mm＜X≤1250mm时,允差为；1250mm＜X≤2000mm 时,允差为;局部公差要求为：在任意300mm测量长度上为;具体检测方法如下：①将平尺和机床工作台表面擦拭干净;②将平尺沿X轴放置在机床工作台中间位置,找正平尺,使平尺与X轴平行;③将磁性表座组装好并吸附在机床主轴箱上,将千分表安装在磁性表座表架上;④移动机床坐标轴X轴,使千分表测头垂直触及平尺工作面;安装示意图如图8-1—7所示;⑤移动机床X轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为机床X轴轴线运动直线度;2Y轴轴线运动直线度检测Y轴轴线运动直线度检测实施步骤可参照X轴轴线运动直线度检测步骤,检测允差与X轴相同,安装示意图如图8-1-8所示;a在Y-Z垂直平面内 b在X-Y水平面内图8-1-8 Y轴轴线运动直线度检测安装示意图3Z轴轴线运动直线度检测Z轴轴线运动直线度检测实施步骤可参照X轴轴线运动直线度检测步骤,检测允差与X轴相同,安装示意图如图8-1-9所示;.a在Z-X垂直平面内 b在Y-Z垂直平面内图8-1-9 Z轴轴线运动直线度检测安装示意图注意：对所有结构型式的机床,平尺、钢丝、直线度反射器都应置于工作台上,如果主轴能锁紧,则指示器、显微镜、干涉仪可装在主轴上,否则检验工具应装在机床的主轴箱上;测量位置应尽可能靠近工作台的中央;4X轴轴线运动的角度偏差检测根据国家标准可知,X轴轴线运动的角度偏差检测允差为：1000mm;局部公差要求为：在任意500mm测量长度上为1000mm;具体检测方法如下：①将水平仪和机床工作台表面擦拭干净,将水平仪放置在机床工作台中间位置;②找正水平仪,使水平仪与X轴平行,安装示意图如图8-1-10所示;a在Z-X垂直平面内 b在X-Y水平面内 c在Y-Z垂直平面内图8-1-10 X轴轴线运动的角度偏差检测安装示意图③移动机床X轴,读取水平仪的变化值,其读数最大差值则为机床X轴轴线运动的角度偏差;5Y轴轴线运动的角度偏差检测Y轴轴线运动的角度偏差检测实施步骤可参照X轴角度偏差检测步骤,检测允差与X轴相同,安装示意图如图8-1-l1所示;a在Y-Z垂直平面内 b在X-Y平面内 c在Z-X垂直平面内图8-1-11 Y轴轴线运动的角度偏差检测安装示意图6Z轴轴线运动的角度偏差检测Z轴轴线运动的角度偏差检测实施步骤可参照X轴角度偏差检测步骤,检测允差与X轴相同,安装示意图如图8-1-12所示;a在Y-Z垂直平面内 b在Z-X垂直平面内图8-1-12 Z轴轴线运动的角度偏差检测安装示意图在检测时,应注意：①检验工具应置于运动部件上;②沿行程在等距离的5个位置上检验;③应在每个位置的两个运动方向测取;最大与最小读数的差值应不超过允许公差;④当坐标轴轴线运动引起主轴箱和夹持工件的工作台同时产生角运动时,这两种角运动应测量并用数学方法处理;7Z轴轴线运动与X轴轴线运动间的垂直度检测根据国家标准可知,Z轴轴线运动与X轴轴线运动间的垂直度检测允差为：500mm;具体检测方法如下：①将机床工作台移动到各坐标轴中间位置;②将矩形角尺和机床工作台表面擦拭干净;③将矩形角尺或平尺沿X方向放置在机床工作台中间位置;④将磁性表座组装好并吸附在机床主轴或主轴箱上;⑤将千分表安装在磁性表座表架上,使千分表测头触及矩形角尺Y轴方向;⑥移动机床坐标轴X轴,调整矩形角尺或平尺位置,使矩形角尺或平尺一边与X轴平行;⑦将千分表测头靠在矩形角尺或直角尺检验面上X轴方向,安装示意图如图8-1-13a所示;⑧移动机床Z轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备Z轴轴线运动和X轴轴线运动间的垂直度;Z轴轴线运动和Y轴轴线运动间的垂直度检测实施步骤可参照“Z轴轴线运动与X轴轴线运动间的垂直度检测”步骤,安装示意图如图8-1-l3b所示;Y轴轴线运动和X轴轴线运动间的垂直度检测实施步骤可参照“Z轴轴线运动与X轴轴线运动间的垂直度检测”步骤,安装示意图如图8-1-13c所示;aZ轴和X轴垂直度 bZ轴和Y轴垂直度 cY轴和X轴垂直度图8-1-13 线性运动间的垂直度检测安装示意图在检测时,应注意：①矩形角尺或平尺应平行于对应坐标轴轴线放置;②如主轴能锁紧,千分表可安装在机床主轴上,否则千分表应安装在机床主轴箱上;③为参考和修正方便,应记录α值是小于、等于还是大于90°;④测量前应将机床工作台移动到坐标轴中间位置,并把角尺放在工作台的中间位置;8主轴的轴向窜动检测方法主轴的轴向窜动是指主轴旋转时,在沿规定方向加轴向力以消除最小轴向游隙影响的情况下,主轴沿其轴线所作往复运动的范围;主轴的轴向窜动量过大会导致铣削工件时产生振动,影响加工零件的平面度和表面粗糙度,在攻丝时会产生单个螺纹的周期性螺距误差,严重时甚至会损坏刀具;所以机床出厂前和设备验收时都要对主轴的周期性轴向窜动进行检测;根据国家标准可知,主轴的轴向窜动检测允差为：;具体检测方法如下：①将拉钉安装到检验棒尾部;②将检验棒和主轴锥孔擦拭干净;③将检验棒安装到加工中心主轴锥孔内;④将磁性表座组装好并吸附在机床工作台上;⑤将千分表安装在磁性表座表架上,移动坐标轴调整千分表与检验棒的相对位置,使千分表测头触及检验棒端面中心处;检测安装示意图如图8-1-14所示;⑥启动机床主轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴轴向窜动量;注意：千分表测头应触及检验棒端面中心处,以避免检验棒端面跳动的影响;应在机床的所有工作主轴上进行检验;图8-1-14主轴轴向窜动检测安装示意图9主轴锥孔的径向跳动检测方法加工中心主轴锥孔径向跳动量过大会导致刀杆和铣刀径向跳动及摆差增大,铣槽时会引起槽宽超差或产生锥度；同时可导致加工会引起加工孔的尺寸、圆度和圆柱度超差圆变成椭圆,在使用小直径刀具加工时甚至会损坏刀具;所以机床出厂前和设备验收时都要对主轴锥孔的径向跳动进行检测;根据国家标准可知,主轴的轴向窜动检测允差为：靠近主轴端部为,距主轴端部300mm处为;具体检测方法如下：①将拉钉安装到检验棒尾部;②将检验棒和主轴锥孔擦拭干净;③将检验棒安装到加工中心主轴锥孔内;④将磁性表座组装好并吸附在机床工作台上;⑤将千分表安装在磁性表座表架上,移动机床坐标轴调整千分表与检验棒的相对位置,使千分表测头触及检验棒靠近主轴端部侧面母线图8-1-15的a位置;⑥起动机床主轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴锥孔近端径向跳动量;图8-1-15 主轴径向跳动检测安装示意图⑦移动机床坐标轴使千分表测头触及检验棒距主轴端部300mm处侧面图8-1-15的b位置,再读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴锥孔远端径向跳动量;注意：由于千分表测头上受到侧面的推力,检验结果可能受影响,为了避免误差,测头应严格对准旋转面的轴线;应在机床的所有工作主轴上进行检验,检验时主轴应至少旋转两整圈;10主轴轴线与Z轴轴线运动间的平行度检测方法加工中心主轴轴线和Z轴轴线运动间的平行度误差过大会导致加工零件的表面粗糙度增大,在孔加工时会引起加工孔的尺寸和形状超差比如圆变成椭圆;所以机床出厂前和设备验收时都要对主轴轴线和Z轴轴线运动间的平行度进行检测;根据国家标准可知,主轴轴线与Z轴轴线运动间的平行度检测允差为：在平行于Y轴轴线的Y-Z垂直平面内300mm测量长度上为,在平行于X轴轴线的Z-X垂直平面内300mm测量长度上为;具体检测方法如下：①将拉钉安装到检验棒尾部;②将检验棒和主轴锥孔擦拭干净;③将检验棒安装到加工中心主轴锥孔内;④将磁性表座组装好并吸附在机床工作台上;⑤将千分表安装在磁性表座表架上,移动机床坐标轴调整千分表与检验棒的相对位置,使千分表测头触及检验棒侧面母线,检测安装示意图如图8-1-16所示;aY-Z垂直平面内 bZ-X垂直平面内图8-1-16 主轴轴线和Z轴轴线平行度检测安装示意图⑥移动机床Z轴使千分表从靠近主轴端部移动到距主轴端部300mm处,读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴轴线和Z轴轴线运动间的平行度;注意：X轴轴线应置于行程的中间位置;11主轴轴线与X轴、Y轴轴线运动间的垂直度检测方法加工中心主轴轴线与X轴、Y轴轴线运动间的垂直度误差过大会导致铣削轮廓产生锥度,影响加工零件的平面度和表面粗糙度,在孔加工时会引起加工孔的尺寸、圆度和圆柱度超差圆变成椭圆;所以机床出厂前和设备验收时都要对主轴轴线与X 轴、Y轴轴线运动间的垂直度进行检测;根据国家标准可知,主轴轴线与X轴、Y轴轴线运动间的垂直度检测允差为：300mm;具体检测方法如下：①将平尺和机床工作台表面擦拭干净,将平尺放置在机床工作台中间位置X或Y方向;②将专用支架装好并安装在机床主轴上;③将千分表安装在专用支架表架上,移动机床坐标轴使千分表测头垂直压向平尺;检测安装示意图如图8-1-l7所示;a主轴轴线与X轴轴线垂直度 b主轴轴线与Y轴轴线垂直度图8-1-17 主轴轴线垂直度检测安装示意图④手动旋转机床主轴180°,读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴轴线与X轴、Y轴轴线运动间的垂直度;注意：如果可能,Y轴轴线和Z轴轴线锁紧;平尺应平行于X轴或Y轴轴线放置;为了参考和修正方便,应记录α值是小于、等于还是大于90°;12工作台面的平面度检测方法平面度指在规定的测量范围内,当所有点被包含在与该平面的总方向平行并相距给定值的两个平面内时,认为该面是平的;平面度检测时所使用的工具主要有自准直仪、精密水平仪和实物标准如平板、平尺等;根据国家标准可知,工作台面的平面度检测允差为：L≤500mm时,为；500mm＜L≤800mm时,为；800mm＜L≤1250mm时,为；1250mm＜L≤2000mm时,为；在任意300mm测量长度上为其中L为工作台托板的较短边的长度;具体检测方法如下：①将机床工作台移到中间位置,并将水平仪和机床工作台擦拭干净;②将水平仪放置在被检平面上,按照图8-1-18所示规定方向移动;③记录所测得的数据并进行数据处理,最终得出平面度数值;图8-1-18 工作台平面度检测注意：X轴轴线和Z轴轴线应置于其行程中间位置;回转工作台面的平面度应检验两次,一次回转工作台锁紧,一次不锁紧如适用的话,两次测定的偏差均应符合允差要求;13工作台面与X轴轴线运动间的平行度检测根据国家标准可知,工作台面与X轴轴线运动间的平行度检测允差为：X≤500mm时,为；500mm＜X≤800mm时,为；800mm＜X≤1250mm时,为；1250mm＜X≤2000mm时,为;具体检测方法如下：①将量块、平尺和机床工作台表面擦拭干净,将一对等高量块放置在机床工作台中间位置,将平尺放置在量块上X方向;②将磁性表座组装好并吸附在机床主轴箱上;③将千分表安装在磁性表座表架上;④找正平尺,使平尺与X轴平行;⑤移动X轴,使千分表测头从Z向垂直触及平尺工作面,安装示意图如图8-1-19a所示;a工作台面与X轴轴线平行度检测 b工作台面与Y轴轴线平行度检测图8-1-19 工作台面与坐标轴轴线运动间的平行度检测安装示意图⑥移动机床X轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备台面与X轴轴线的平行度;14工作台面与Y轴轴线运动间的平行度检测根据国家标准可知,工作台面与Y轴轴线运动间的平行度检测允差为：Y≤500mm时,为；500mm＜Y≤800mm时,为；800mm＜Y≤1250mm时,为；1250mm＜Y≤2000mm时,为;检测实施步骤可参照l3“工作台面与X轴轴线运动间的平行度检测”步骤,安装示意图如图8-1-19b所示;15工作台面与Z轴轴线运动间的垂直度检测根据国家标准可知,工作台面与Z轴轴线运动间的垂直度检测允差为：在500mm测量长度上为;检测实施步骤可参照l3工作台面与X轴轴线运动间的平行度检测”步骤,安装示意图如图8-1-20所示;aZ-X垂直平面内 bY-Z垂直平面内图8-1-20 工作台面与Z轴轴线运动间的垂直度检测安装示意图注意：①矩形角尺、角尺或圆柱角尺应置于工作台的中央位置;②如主轴能锁紧,则指示器、显微镜或干涉仪可装在主轴上,否则检验工具应装在机床的主轴箱上;③指示器测头近似地置于刀具的工作位置,可在平行于工作台面放置的矩形角尺上进行测量;④回转工作台应在互成90°的4个回转位置处测量;16工作台基准T形槽与X轴轴线运动间的平行度检测方法工作台基准T形槽与X轴轴线运动间的平行度检测实施步骤如下：①将机床工作台移动到各坐标轴中间位置;②将标准销、矩形角尺和机床工作台表面及T形槽擦拭干净;③将标准销插入到机床T形槽内;④将矩形角尺沿X方向侧面紧靠标准销放置在机床工作台中间位置;⑤将磁性表座组装好并吸附在机床主轴或主轴箱上;⑥将千分表安装在磁性表座表架上,使千分表测头触及矩形角尺Y轴方向,安装示意图如图8-1-21所示;图8-1-21 工作台基准T形槽与X轴轴线运动间的平行度检测安装示意图⑦移动机床坐标轴X轴,并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备基准T形槽和X轴轴线运动间的平行度;注意：①如果可能,Y轴轴线锁紧;②如主轴能锁紧,则千分表可安装在机床主轴上,否则千分表应安装在机床主轴箱上;③测量前应将机床工作台移动到坐标轴中间位置,并把矩形角尺放在工作台的中间位置;④定位销应与T形槽紧密接触;⑤矩形角尺应与定位销紧密接触;。
数控车床精度检验分解课件
间接测量法能够全面反映机床 的整体性能，对于一些精度要 求较高的机床非常适用。
间接测量法需要大量的数据处 理和分析，操作相对复杂。
综合测量法
定义
综合测量法是指结合直接测量法和间接测量法， 对机床的精度项目和加工工件进行综合测量。
优点
综合测量法能够全面反映机床的整体性能，同时 操作相对简单。
方法
综合测量法包括使用激光干涉仪等精密量具对机 床的传动系统进行测量，同时使用三坐标测量仪 、影像测量仪等精密测量设备对机床加工的工件 进行测量。
数控车床是高精度机床，精度检 验是确保产品质量的关键环节。 通过精度检验，可以发现和纠正 加工过程中的误差，提高产品质
量。
提高生产效率
精度检验可以及时发现加工过程 中的问题，避免加工出不合格的 产品，从而减少浪费和重复加工
，提高生产效率。
保障安全生产
数控车床在加工过程中涉及到高 精度、高强度、高危险性的工作 ，精度检验可以及时发现安全隐
精密测量室的建设和管理
建设
精密测量室应具备恒温、恒湿、防震 、防尘等条件，以确保测量结果的准 确性。
管理
精密测量室应建立完善的设备管理制 度，包括设备使用、维护、保养等规 定，以确保设备的正常运行。
04
数控车床的几何精度检验
床身导轨的直线度和平行度检验
直线度检验
使用水平仪或直尺进行测量，观察导轨在水平面和垂直面内 的直线度误差。
定位精度
机床在静态或动态条件下，运动部件实际位置与目标位置之间的偏差。
评定指标
包括重复定位精度、单轴定位精度、反向偏差等。
使用激光干涉仪进行定位精度检验
01
02
03
激光干涉仪的原理
第二章 机床几何精度检验
• （四）.导轨垂直度误差的检验方法： • 1、角尺拉表检验法：利用角尺、千分表结合检验
垫铁来检验导轨表面之间的垂直度误差。 • 2、框式水平仪检验法：利用框式水平仪两边互成
直角的特点，检查导轨表面之间的垂直度误差。
• 三、机床部件之间位置精度的检查方法： • （一）平行度的检查方法：
• 1、工作台面对工作台移动平行度误差的测量：千 分表固定住床身上，其测头触及工作台面，移动 工作台，千分表读数的最大代数差就是台面对工 作台移动的平行度误差。
• （一）.导轨直线度误差的检验方法：包括垂直平
面内的直线度和水平面内直线度误差两个方向。 检验方法如下：
• 1、研点法 (在缺乏测量仪器下使用）
• 用精度相适应的平尺在涂有均匀红丹粉的导轨上拖研（短 距离的往复移动），观察研点分布，若研点分布均匀，则 导轨直线度已达到要求。精度越高，研点越密而均匀.
• 2).主轴锥孔轴线径向圆跳动的检验 • 2.周期性轴向窜動的检验 • 3.端面圆跳动的检验 • 检验端面圆跳动时，应加一个轻微的轴向力F，其
大小由机床精度标准来决定。千分表测头垂直触 及距中心一定距离的端面上测量半径上几个等分 的点，端面缓转两圈，千分表读数的最大代数差 就是端面圆跳动的误差。
第二章 机床几何精度检验
第一节 机床修理中常用的器具
目的任务 了解机床修理中常用的器具：平尺、 平板、检验棒、垫铁的定义，精度要求，使用范围。
重点难点 水平仪及光学（电子）平直仪的使用 及测量过程，尤其是水平仪的读数法。
• 一、平尺
• 主要作为测量的基准。用来检验工件的直线度 和平面度的误差。也可作为机床导轨刮研的基 准，有时还可用来检验机床零、部件的相互位 置的精度。
部件的精度，也包括形位和相互之间的精度。
机床几何精度检查
机床几何精度检查数控机床的几何精度是综合反映该设备的关键机械零部件和组装后的几何形状误差。
数据机床的几何精度的检查和普通机床的几何精度榆查基本相同，使用的检测工具和方法也很相似，但是检测要求更高。
泊头巨人重工机械有限公司是一家专业生产、立车、数控立车、数控龙门铣床、龙门加工中心、数控落地镗铣床的生产厂家，对机床几何精度检查很有心得。
以下列出一台普通立式加工中心的几何精度检测内容：①工作台面的平面度；②各坐标方向移动的相互垂直度；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T形槽侧面的平行度；⑥主轴轴向窜动；⑦主轴孔的径向圆跳动；⑧主轴箱沿z坐标方向移动时主轴轴线的平行度；⑨主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；⑩主轴在z坐标方向移动的直线度。
从上述10项精度要求中可以看出，第一类精度要求是对机床各运动的大部件如床身，立柱，溜板，主轴箱等运动的直线度、平行度、垂直度的要求。
第二类是对执行切削运动主要部件主轴的自身回转精度及直线运动精度（切削运动中的进刀）的要求。
因此，这些几何精度综合反映了该机床的几何精度和代表切削运动的部件主轴的儿何精度。
工作台面及台面上T形槽相对机械坐标系的几何精度要求是：反映数控机床加工的工件坐标系对机械坐标系的几何关系，因为工作台面及定位基准T形槽都是反映工件定位或工件夹具的定位基准，加工工件用的工件坐标系往往都以此为基准。
目前，国内检测机床几何精度的常用检测工具有：精密水平仪，直角尺，精密方箱，平尺，平行光管，千分表或测微仪，高精度主轴芯棒及一些刚性较好的千分表杆等。
每项几何精度的具体检测办法具备机床的检测条件规定。
但检测工具的精度等级必须比所测的几何精度高出一个等级，例如用平尺来检验X轴方向移动对工作台的平行度，要求台差为0. 025／750mm，则平尺的直线度及上下基面平行度应在0. 01／750mm以内。
各种数控机床检测中必须对机床地基有严格的要求。
车床几何精度检验
序号简图检验项目允差检验工具检验方法G1a）b）床身导轨的直线度和平行度a）床身导轨在垂直平面内的直线度b）床身导轨的平行度斜导轨0.03/1000水平导轨0.04/1000a）b）精密水平仪如 a）所示，水平仪沿 Z 轴向放在溜板上，沿导轨全长等距离地在各位置上检验，记录水平仪的读数，并记入“报告要求”中的表1 中，并用作图法计算出床身导轨在垂直平面内的直线度误差。
如 b）所示，水平仪沿 X 轴向放在溜板上，在导轨上移动溜板，记录水平仪读数，其读数最大值即为床身导轨的平行度误差。
序号简图检验项目允差检验工具检验方法G2 溜板在水平面内移动的直线度DC≤500:0.015DC<500~1000：0.02最大允差：0.03指示器和检验棒，百分表和平尺如图所示，将直验棒顶在主轴和尾座顶尖上；再将百分表固定在溜板上，百分表水平触及验棒母线；全程移动溜板，调整尾座，使百分表在行程两端读数相等，检测溜板移动在水平面内的直线度误差。
G3 尾座移动对溜板移动的平行度a）垂直平面内尾座移动对溜板移动的平行度b）水平面内尾座移动对溜板移动的平行度a）0.015/300b）0.02/300百分表如图所示，将尾座套筒伸出后，按正常工作状态锁紧，同时使尾座尽可能的靠近溜板，把安装在溜板上的第二个百分表相对于尾座套筒的端面调整为零；溜板移动时也要手动移动尾座直至第二个百分表的读数为零，使尾座与溜板相对距离保持不变。
按此法使溜板和尾座全行程移动，只要第二个百分表的读数始终为零，则第一个百分表相应指示出平行度误差。
或沿行程在每隔 300mm 处记录第一个百分表读数，百分表读数的最大差值即为平行度误差。
第一个指示器分别在图中 ab 位置测量，误差单独计算。
序号简图检验项目允差检验工具检验方法G4 主轴跳动a）主轴的轴向窜动b）主轴的轴肩支承面的跳动a：0.01b：0.02百分表和专用装置如图所示，用专用装置在主轴线上加力 F （ F 的值为消除轴向间隙的最小值），把百2分表安装在机床固定部件上，然后使百分表测头沿主轴轴线分别触及专用装置的钢球和主轴轴肩支承面；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴的轴向窜动误差和主轴轴肩支承面的跳动误差G5 主轴定心轴颈的径向跳动0.01 百分表如图所示，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直于主轴定心轴颈并触及主轴定心轴颈；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴定心轴颈的径向跳动误差序号简图检验项目允差检验工具检验方法G6 主轴锥孔轴线的径向跳动a）靠近主轴端部b）距主轴端部300mm处a）0.01b）0.02百分表和检验棒如图所示，将检验棒插在主轴锥孔内，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面，旋转主轴，记录百分表的最大读数差值，在 a、 b 处分别测量。
数控机床加工精度 PPT课件
数控车床几何精度检测与检验方法 １．床身导轨的直线度和平行度 ☆ 纵向导轨调平后，床身导轨在垂直平面内的直线度 检验工具：精密水平仪
检验方法：如 图所示，水平仪 沿 Z 轴向放在溜板上，沿导轨
全长等距离地在各 位置上检验，记录水平仪的读数，并记入
“报告要求”中的表 中，并用作图法计 算出床身导轨在垂直
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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。标准长度测量以双频激 光干涉仪(如图所示)为准。回转运动检测工具有:360个齿精确 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。
图 激光干涉仪 30
检验内容:直线轴的定位精度及重复定位精度:直线轴的回零精 度;直线轴的反向误差;回转运动的定位精度及重复定位精度;回 转运动轴的回零精度;回转运动的反向误差。 三.切削精度概念及检验内容 数控机床的切削精度是一项综合精度，不仅反映机床的几何 精度和定位精度，同时还包括了试件的材料、环境温度、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。 保证切削精度，必须要求机床的几何精度和定位精度的实际 误差要比允差小。
4
常用精度检验工具
5
步距规
检套
检棒
精度检测用的检具
6
利用检棒、千分表、桥尺、校验同轴度
7
工具、仪表摆 放要整齐
8
普通卧式数控车床几何精度检验的主要内容包括机床各运动 大部件如床身、溜板、尾座等运动的直线度、平行度、垂直 度，主轴的自身回转精度及刀架直线运动精度（切削运动中 进刀)。这些几何精度综合反映了该机床的机械坐标系的几何 精度和代表切削运动的部件主轴在机械坐标系的几何精度。
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３．尾座移动对溜板移动的平行度 ☆ 垂直平面内尾座移动对溜板移动的平行度 ☆ 水平面内尾座移动对溜板移动的平行度 检验工具：百分表