① 如何檢驗數控車床的工作精度
摘要：檢驗加工中心的工作精度 數控機床完成以上的檢驗和調試後，實際上已經基本完成獨立各項指標的相關檢驗，但是也並沒有完全充分的體現出機床整體的、在實際加工條件下的綜合性能，而且用戶往往也非常關心整體的綜合的性能指標。所以還要完成工作精度的檢驗，以下介紹加工中心的相關工作精度檢驗。 (一)、試件的定位 試件應位於X行程的中間位置，並沿Y和Z軸在適合於試件和夾具定位及刀具長度的適當位置處放置。當對試件的定位位置有特殊要求時，應在製造廠和用戶的協議中規定 (二)、試件的固定 試件應在專用的夾具上方便安裝，以達到刀具和夾具的最大穩定性。夾具和試件的安裝面應平直。 應檢驗試件安裝表面與夾具夾持面的平行度。應使用合適的夾持方法以便使刀具能貫穿和加工中心孔的全長。建議使用埋頭螺釘固定試件，以避免刀具與螺釘發生干涉，也可選用其他等效的方法。試件的總高度取決於所選用的固定方法。 (三)、試件的材料、刀其和切削參數 試件的材料和切削刀具及切削參數按照製造廠與用戶間的協議選取，並應記錄下來，推薦的切削參數如下： 1、切削速度：鑄鐵件約為50 m/min;鋁件約為300m/min. 2、進給量：約為(0.05 ~ 0.10) mm/齒。 3、切削深度：所有銑削工序在徑向切深應為0.2 mm. (四)、試件的尺寸 如果試件切削了數次，外形尺寸減少，孔徑增大，當用於驗收檢驗時，建議選用最終的輪廓加工試件尺寸與本標准中規定的一致，以便如實反映機床的切削精度。試件可以在切削試驗中反復使用，其規格應保持在本標准所給出的特徵尺寸的士10%以內。當試件再次使用時，在進行新的精切試驗前，應進行一次薄層切削，以清理所有的表面。 (五)、輪廓加工試件 1、目的 該檢驗包括在不同輪廓上的一系列精加工，用來檢查不同運動條件下的機床性能。也就是僅一個軸線進給、不同進給率的兩軸線線性插補、一軸線進給率非常低的兩軸線線性插補和圓弧插補。 該檢驗通常在X-Y平面內進行，但當備有萬能主軸頭時同樣可以在其他平面內進行。 2、尺寸 輪廓加工試件共有兩種規格，見圖5-14 JB/T 8771.7-A160試件圖和圖5-15 JB/T 8771.7-A320試件圖。 圖5-14 JB/T 8771.7-A160試件圖 圖5-15 JB/T 8771.7-A320試件圖。 試件的最終形狀應由下列加工形成： (1)、通鏜位於試件中心直徑為「p」的孔; (2)、加工邊長為「L」的外正四方形; (3)、加工位於正四方形上邊長為「q」的菱形(傾斜600的正四方形); (4)、加工位於菱形之上直徑為「q」、深為6 mm(或10 mm)的圓; (5)、加工正四方形上面，"α」角為30或tanα=0. 05的傾斜面; (6)、鏜削直徑為26 mm(或較大試件上的43 mm)的四個孔和直徑為28 mm(或較大試件上的45 mm)的四個孔。直徑為26 mm的孔沿軸線的正向趨近，直徑為28 mm的孔為負向趨近。這些孔定位為距試件中心「r·r」。 因為是在不同的軸向高度加工不同的輪廓表面，因此應保持刀具與下表面平面離開零點幾毫米的 距離以避免面接觸。 表5-7 試件尺寸 mm 名義尺寸L m P q r α 320 280 50 220 100 30 160 140 30 110 52 30 3、刀具 可選用直徑為32 mm的同一把立銑刀加工輪廓加工試件的所有外表面。 4、切削參數 推薦下列切削參數： (1)、切削速度 鑄鐵件約為50 m/min;鋁件約為300m/min。 (2)、進給量 約為(0.05 ~ 0.10) mm/齒。 (3)、切削深度 所有銑削工序在徑向切深應為0. 2 mm。 5、毛坯和預加工 毛坯底部為正方形底座，邊長為「m」，高度由安裝方法確定。為使切削深度盡可能恆定。精切前應進行預加工。 6、檢驗和允差 表5-8 輪廓加工試件幾何精度檢驗 mm 檢驗項目 允差 檢驗工具 L= 320 L= 160 中心孔 1)回柱度 2)孔中心軸線與基面A的垂直度 0.015 Φ0.015 0.010 Φ0.010 1)坐標測量機 2)坐標測量機 正四方形 3)側面的直線度 4)相鄰面與基面B的垂直度 5)相對面對基面B的平行度 0.015 0.020 0.020 0.010 0.010 0.010 3)坐標測量機或平尺和指示器 4)坐標測量機或角尺和指示器 5)坐標測量機或等高量塊和指示器 菱形 6)側面的直線度 7)側面對基面B的傾斜度 0.015 0.020 0.010 0.010 6)坐標測童機或平尺和指示器 7)坐標測量機或正弦規和指示器 圓 8)圓度 9)外圃和內圓孔C的同心度 0.020 Φ0.025 0.015 Φ0.025 8)坐標側量機或指示器或圓度測量儀 9)坐標測量機或指示器或圓度測量儀 斜面 10)面的直線度 11)角斜面對B面的傾斜度 0.015 0.020 0.010 0.010 10)坐標測量機或平尺和指示器 11)坐標測量機或正弦規和指示器 鏜孔 12)孔相對於內孔C的位置度 13)內孔與外孔D的同心度 Φ0.05 Φ0.02 Φ0.05 Φ0.02 12)坐標測量機 13)坐標測量機或回度側f儀 注 (1)、如果條件允許，可將試件放在坐標測量機上進行測量。 (2)、對直邊(正四方形、菱形和斜面)而言，為獲得直線度、垂直度和平行度的偏差，測頭至少在10個點處觸及被側表面 (3)、 對於圓度(或圓柱度)檢驗，如果測量為非連續性的，則至少檢驗15個點(圓柱度在每個側平面內)。 7、記錄的信息 按標准要求檢驗時，應盡可能完整地將下列信息記錄到檢驗報告中去： (1)、試件的材料和標志; (2)、刀具的材料和尺寸; (3)、切削速度; (4)、進給量; (5)、切削深度; (6)、斜面30和tan-10.05間的選擇。 (六)、端鐵試件 1、目的 本檢驗的目的是為了檢驗端面精銑所銑表面的平面度，兩次走刀重疊約為銑刀直徑的20%。通常該檢驗是通過沿x軸軸線的縱向運動和沿Y軸軸線的橫向運動來完成的，但也可按製造廠和用戶間的協議用其他方法來完成。 2、試件尺寸及切削參數 對兩種試件尺寸和有關刀具的選擇應按製造廠的規定或與用戶的協議。 試件的面寬是刀具直徑的1.6倍，切削麵寬度用80%刀具直徑的兩次走刀來完成。為了使兩次走刀中的切削寬度近似相同，第一次走刀時刀具應伸出試件表面的20%刀具直徑，第二次走刀時刀具應伸出另一邊約1 mm(圖5-16 端銑試驗模式檢驗圖)。試件長度應為寬度的1. 25 ~ 1. 6倍。 圖5-16 端銑試驗模式檢驗圖 表5-9 切削參數 試件表面寬度W mm 試件表面長度L mm 切削寬度w mm 刀具直徑 mm 刀具齒數 80 100~130 40 50 4 160 200~250 80 100 8 對試件的材料未做規定，當使用鑄鐵件時，可參見表5-9 切削參數。進給速度為300 mm/min時， 每齒進給量近似為0. 12 mm，切削深度不應超過0. 5 mm。如果可能，在切削時，與被加工表面垂直的軸(通常是Z軸)應鎖緊。 3、刀具 採用可轉位套式面銑刀。刀具安裝應符合下列公差： (1)、徑向跳動≤0.02 mm; (2)、端面跳動≤0.03 mm。 4、毛坯和預加工 毛坯底座應具有足夠的剛性，並適合於夾緊到工作台上或托板和夾具上。為使切削深度盡可能恆定，精切前應進行預加工。 5、精加工表面的平面度允差 小規格試件被加工表面的平面度允差不應超過0. 02 mm;大規格試件的平面度允差不應超過0. 03 mm。垂直於銑削方向的直線度檢驗反映出兩次走刀重疊的影響，而平行於銑削方向的直線度檢驗反映出刀具出、入刀的影響。
② 機床幾何精度如何檢驗
機床幾何精度檢驗方法國家有兩個明確的國家標准，《金屬切削機床安裝工程施工及驗收規范》標准適用於規范適用於車床、鑽床、銼床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨插床、拉床、特種加工機床、鋸床和組合機床的安裝及驗收，機床的幾何精度的檢驗步驟如下：
1、每一地腳螺栓近旁，至少有一組墊鐵，墊鐵組在能放穩和不影響灌漿的條件下，宜靠近地腳螺栓和底座主要受力部位的下方。
2、相鄰兩個墊鐵組之間的距離不宜大於800毫米，機床底座接縫處的兩側，應各墊一組墊鐵。
3、每一墊鐵組的塊數不應超過三塊，每一墊鐵組應放置整齊、平穩且接觸良好，墊鐵組伸人機床底座底面的長度應超過地腳螺栓的中心，螺栓調整墊鐵應留有再調整的餘量。
4、調平機床時應使機床處於自由狀態，不應採用緊固地腳螺栓局部加壓等方法，對於床身長度大於8米的機床，可先經過自然調平，然後採用機床技術要求允許的方法強制達到相關的精度要求。
③ 如何對數控機床的精度進行驗收檢驗
1)機床幾何精度檢驗機床的幾何精度檢驗也稱為靜態精度檢驗。它能綜合反映出該機床的關鍵零部件和組裝後的幾何形狀謨差。機床的幾何精度檢驗必須在地基和地腳螺栓的固定混凝土完全固化後才能進行，新灌注的水泥地基要經過半年左右的時間才能達到穩定狀態，因此，機床的幾何精度在機床使用半年後要復校一次。
檢驗機床幾何精度的常用檢驗工具有精密水平儀、直角尺、精密方箱、平尺、平行光管、千分表或測微儀、高精度主軸芯棒及一些剛性較好的千分表桿等。檢驗工具的精度必須比所檢測的幾何精度高出一個數量等級。機床的幾何精度處在冷、熱不同狀態時是不同的。
按國家標準的規定，檢驗之前要使機床預熱，機床通電後移動各坐標軸在全行程內往復運動幾次，主軸按中等的轉速運轉十幾分鍾後進行幾何精度檢驗。
下面以一台普通立式加工中心的幾何精度檢驗內容為例，對機床幾何精度檢驗所包括的內容進行簡單介紹。
普通立式加工中心的幾何精度檢驗內容：
①工作檯面的平面度。
②各坐標方向移動的相互垂直度。
③X、y坐標方向移動時工作檯面的平行度。
④並坐標方向移動時工作檯面T形槽側面的平行度。
⑤主軸的軸向竄動。
⑥主軸孔的徑向圓跳動。
⑦主軸箱沿Z坐標方向移動時主軸軸心線的平行度。
⑧主軸回轉軸線對工作檯面的垂直度。
⑨主軸箱在Z坐標方向移動的直線度。
從這些幾何精度檢驗內容中可以知道，機床的幾何精度檢驗主要包括以下兩個方面：
①機床各大部件如床身、立柱、主軸箱等運動的直線度、平行度、垂直度的精度要求。
②參與切削運動的主要部件如主軸的自身回轉精度、各坐標軸直線運動的精度要求。
這些幾何精度綜合反映了該機床的機械坐標系的幾何精度和進行切削運動的主軸部件在機械坐標系中的幾何精度。工作檯面和檯面上的T形槽都是工件或工件夾其的定位基準。
工作檯面和T形槽相對機械坐標系的幾何精度要求，反映了數控機床加工過程中的工件坐標系相對機械坐標系的幾何關系。
2)機床定位精度檢驗數控機床的定位精度是機床各坐標軸在數控系統控制下所能達到的位置精度。根據實測的定位精度數值，可以判斷機床在自動加工中能達到的最好的加工精度。
機床定位精度主要檢驗的內容包括有：
①直線運動定位精度（J、y、Z、U、y、Ⅳ軸）。
②直線運動重復定位精度。
③直線運動軸機械原點的返回精度。
④直線運動失動量測定。
⑤回轉運動定位精度（^、口、C軸）。
⑥回轉運動重復定位精度。
⑦回轉軸原點返回精度。
⑧回轉運動失動量測定？
對有高效切i要求的機床，要做檢測單位時間金屬切屑量的試驗，切削材料一般用l級鑄鐵，使用硬質合金刀按標准切削用量切削。
④ 數控機床定位精度 重復定位精位定義和檢測方法
定位精度:就是在數控系統裡面設置值與實際機床運行的值差別
重復定位精度:就是機床在某個方嚮往返走一次,兩次運行的精度差
檢測辦法用激光干涉儀可以測量出來