数控机床几何精度的检测

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,数控机床几何精度的检测,教材,一、几何精度的定义,几何精度是指机床基准部件的几何形状精度、尺寸精度以及空间位置精度等所组成精度。,是在机床不切削的情况下进行检测的静态精度,二、检测几何精度的意义,1,、确保新机床高精度和整体性能。,几何精度是机床精度的基础，几何精 度好的机床，才可能具有良好的性能和高精度。几何精度差的机床，先天不足，无论控制系统如何先进，机床的精度和性能都会大打折扣。所以我们在机床安装调试与验收的过程中，一定要严格检测每一项几何精度。,二、检测几何精度的意义,2,、保证机床始终处于正常加工状态,机床在加工中，由于受到负载、热、振动、地基沉降等外界因素的影响，机床部件可能产生变形，相互之间的关系也可能发生变化，定期检测几何精度并及时进行调整，就可以使机床始终处于良好的加工状态。,二、检测几何精度的意义,3,、为分析零件质量问题提供数据,许多零件出现质量问题，排除其它原因后，我们应该检测相关的几何精度，确保机床几何精度在正常范围以内。同时，正确的检测结果对分析质量问题的原因具有指导作用。,三、常用检测工具,百分表（千分表）、卡尺、卷尺,方尺、三角尺、平尺、方箱,水平仪,检验棒,准直仪、钢丝及放大镜,专用检验工具,三、常用检测工具,平尺、方尺、角尺,我们把它们各个面当作理想平面，假定面上任何直线都是理想的绝对直线，垂直的面与面之间为理想的绝对垂直。,三、常用检测工具,电子水平仪,可以检测平面的水平情况，采用分段测量的方法也可以反映机床运行的直线度情况。,三、常用检测工具,检验棒,三、常用检测工具,准直仪,四、主要检测项目,1,、 安装水平,指机床主要部件是否水平或垂直,除了部件之间有严格相互关系要求外，水平放置的部件必须要有水平要求，竖直放置的部件就必须要有与水平面垂直的要求。否则机床会存在额外的应力，容易导致某些部件变形，或者改变部件之间的相互关系。,用水平仪在基准面上检测,四、主要检测项目,2,、 直线度,指实际轮廓与理论直线之间的误差,（,1,）、导轨直线度,（,2,）、坐标运行直线度,一般只检测了坐标运行的直线度，大型机床的导轨长，由多段组成，安装时对导轨进行了重新装配，所以必须对导轨直线度进行检测，确保机床精度。,四、主要检测项目,2,、 直线度,检测方法主要有：,（,1,）、平尺检测,（,2,）、准直仪检测,（,3,）、拉钢丝，放大镜检测,四、主要检测项目,2,、 直线度,平尺检测,0,0,将平尺平放在工作台上，在主轴上架一百分表；,移动机床，调整平尺位置，使百分表在两端的读数正好为零；,移动机床记录百分表读数变化情况。,四、主要检测项目,2,、 直线度,准直仪检测,四、主要检测项目,2,、 直线度,直线度应该在两个面内检测,四、主要检测项目,3,、 垂直度,指坐标之间是否垂直,采用方尺、三角尺检测,0,0,四、主要检测项目,3,、 垂直度,平放方尺于工作台，架表；,先移动其中一坐标，调整方尺位置，使移动坐标时，百分表读数始终为零,改变百分表指向，移动相垂直的另一坐标，记录百分表读数变化情况。,四、主要检测项目,4,、工作台与,XY,平面平行度,保持,Z,轴不动，移动,X,、,Y,轴，在工作台表面利用对刀块和百分表，等距离地检测在,Z,轴方向的误差。,四、主要检测项目,5,、摆角平面与直线坐标垂直关系,Z axis,C axis,检测旋转坐标旋转时形成的平面是否与相关的直线坐标垂直。,四、主要检测项目,6,、主轴垂直度,检测主轴是否与,X Y,平面或工作台面垂直。,四、主要检测项目,7,、主轴跳动,检测主轴轴承是否状态良好以及主轴内锥是否标准,四、主要检测项目,8,、同轴度,C=0360,200250,检测主轴轴线与,C,轴轴线是否重合。,四、主要检测项目,9,、转心距（,A,、,B,轴转动中心到主轴端面）,转心距,=Z2-Z1+D/2,Z1,Z2,四、主要检测项目,10,、,T,型槽（定位槽）精度,22H7,四、主要检测项目,11,、摆角定角度精度,180,-90,0,90,在不具备检测摆角定位精度仪器的情况下，检测特定角度的精度，可以一定程度上监控摆角定位精度。,四、主要检测项目,12,、,RTCP,四、主要检测项目,12,、,RTCP,架表，找到小球最高点；,正确输入并激活刀长，打开,RTCP,功能；,单独旋转,A,轴，观察百分表读数变化；,固定,A,轴，旋转,C,轴，观察百分表读数变化；,同时旋转,A,、,C,轴，观察百分表读数变化。,四、主要检测项目,13,、反向间隙,架表于工作台，用手轮先“,+”,向移动机床，压表一圈以上；,反向移动手轮，先观察手轮旋转多少刻度后百分表读数才开始变化；,再观察手轮反向移动一圈后百分表读数变化值；,重复检测几次。,全闭环机床一般检测不出反向间隙，只有改成半闭环后才能检测出反向间歇情况。,四、主要检测项目,13,、反向间隙,推拉,摆角间隙检测尤为重要，特别是拆卸过传动机构后。如图正对摆角旋转方向架表，并找好芯棒最高点，然后再正对百分表用力推拉主轴，观察百分表读数变化情况。,正常情况下，用力时百分表可以有,0.04 mm,的读数变化，外力消失后能够回到“,0”,位置。,四、主要检测项目,以上检测项目都是最基本的检测项目，也是最直接的检测项目，同样一项检测项目可能有多种检测方法，一个检测方法也可能同时检测出几个检测项目综合起来的精度。对于不同机床的几何精度检测，可能有存在一些不同，应该具体情况具体分析，关键是要对机床的连接结构、传动方式和控制模式要有清晰理解，头脑中应该建立一个立体的机床模型。,四、主要检测项目,例子：,Z,检测：主轴垂直度？,Z,轴垂直度？,四、主要检测项目,Z,主轴,四、主要检测项目,Z,主轴,四、主要检测项目,例子：,Z,检测：主轴与,Z,轴平行度,受到,Z,轴垂直度、主轴垂直度、,Z,轴直线度等的影响。,五、几何精度调整,当发现机床几何精度超过允许误差之后应该进行调整。调整步骤大致如下：,、思考该项精度超差，可能是什么因素造成的，可能还与哪些精度相关，再次检测，并且推敲检测方法是否恰当，是否存在检测错误；,、全面检查所有相关的几何精度，并根据机床结构分析各项精度之间影响关系；,、根据各项精度的影响关系，确定调整哪些精度以及调整的顺序；,、全面检查所有精度，确认调整以后没有对其他几何精度造成影响。,