❶ 如何对数控机床的精度进行验收检验
1)机床几何精度检验机床的几何精度检验也称为静态精度检验。它能综合反映出该机床的关键零部件和组装后的几何形状谟差。机床的几何精度检验必须在地基和地脚螺栓的固定混凝土完全固化后才能进行,新灌注的水泥地基要经过半年左右的时间才能达到稳定状态,因此,机床的几何精度在机床使用半年后要复校一次。
检验机床几何精度的常用检验工具有精密水平仪、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。检验工具的精度必须比所检测的几何精度高出一个数量等级。机床的几何精度处在冷、热不同状态时是不同的。
按国家标准的规定,检验之前要使机床预热,机床通电后移动各坐标轴在全行程内往复运动几次,主轴按中等的转速运转十几分钟后进行几何精度检验。
下面以一台普通立式加工中心的几何精度检验内容为例,对机床几何精度检验所包括的内容进行简单介绍。
普通立式加工中心的几何精度检验内容:
①工作台面的平面度。
②各坐标方向移动的相互垂直度。
③X、y坐标方向移动时工作台面的平行度。
④并坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度。
⑤主轴的轴向窜动。
⑥主轴孔的径向圆跳动。
⑦主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度。
⑧主轴回转轴线对工作台面的垂直度。
⑨主轴箱在Z坐标方向移动的直线度。
从这些几何精度检验内容中可以知道,机床的几何精度检验主要包括以下两个方面:
①机床各大部件如床身、立柱、主轴箱等运动的直线度、平行度、垂直度的精度要求。
②参与切削运动的主要部件如主轴的自身回转精度、各坐标轴直线运动的精度要求。
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进行切削运动的主轴部件在机械坐标系中的几何精度。工作台面和台面上的T形槽都是工件或工件夹其的定位基准。
工作台面和T形槽相对机械坐标系的几何精度要求,反映了数控机床加工过程中的工件坐标系相对机械坐标系的几何关系。
2)机床定位精度检验数控机床的定位精度是机床各坐标轴在数控系统控制下所能达到的位置精度。根据实测的定位精度数值,可以判断机床在自动加工中能达到的最好的加工精度。
机床定位精度主要检验的内容包括有:
①直线运动定位精度(J、y、Z、U、y、Ⅳ轴)。
②直线运动重复定位精度。
③直线运动轴机械原点的返回精度。
④直线运动失动量测定。
⑤回转运动定位精度(^、口、C轴)。
⑥回转运动重复定位精度。
⑦回转轴原点返回精度。
⑧回转运动失动量测定?
对有高效切i要求的机床,要做检测单位时间金属切屑量的试验,切削材料一般用l级铸铁,使用硬质合金刀按标准切削用量切削。
(2)根据动作顺序诊断故障
数控机床上刀具及托盘等装置的自动交换动作,都是按一定的顺序来完成因此,观察机械装置的运动过程,比较故障和正常时的情况,就可发现疑点,诊断出故障原因。
(3)根据控制对象的工作原理诊断故障
数控机床的plc程序是按照控制对象的工作原理设计的,通过对控制对象工作原理的分析,结合plc的i/o状态是诊断故障很有效的方法。
(4)根据plc的i/o状态诊断故障
在数控机床中,输入/输出信号的传递,一般要通过plc的i/o接口来实现,因此一些故障会在plc的i/o接口通道上反映出来。数控机床的这个特点为故障诊断提供了方便。如果不是数控系统硬件故障,可以不必查看梯形图和有关电路图,通过查询plc的i/o通常状态和故障状态来进行诊断。
另外一种简单实用的方法,就是将数控机床的输入/输出状态列表,通过比较通常状态和故障状态,就能迅速诊断出故障部位。
(5)通过plc梯形图诊断故障
根据plc的梯形图来分析和诊断故障是解决数控机床外围故障的基本方法。如
果采用这种方法诊断机床故障,首先应该查清机床的工作原理、动作顺序和连锁关系,然后利用cnc系统的自诊断功能或通过机外编程器,根据plc梯形图查看相关的输入、输出及标志的状态,以确定故障原因。
(6)动态跟踪梯形图诊断故障
有些plc发生故障时,查看输入/输出及标志状态均为正常,此时必须通过plc动态跟踪,实时跟踪输入/输出及标志状态的瞬间变化。根据plc动作原理作出诊断。
综上所述,plc故障诊断的要点是:要了解数控机床各部分检测开关的安装位置。如加工中心的刀库,机械手和回转工作台,数控车床的旋转刀架和尾架,机床的气、液压系统中的限位开关,接近开关和压力开关等,要清楚检测开关作为plc输入信号的标志。要了解执行机构的动作顺序。如液压缸、气缸的电磁换向阀等,要清楚对应的plc输出信号标志。要了解各种条件标志。如启动、停止、限位、夹紧和放松等标志信号借助编程器跟踪梯形图的动态变化,分析故障的原因,根据机床的工作原理作出正确的诊断。
❸ 数控机床常见的定位精度检测方式有那几种
数控机床七种常见的定位精度检测方式:
1、直线运动定位精度检测
2、直线运动重复定位精度检测
3、直线运动的原点返回精度检测
4、直线运动的反向误差检测
5、回转工作台的定位精度检测
6、回转工作台的重复分度精度检测
7、回转工作台的原点复归精度检测
❹ 数控车床咋检测x轴精度
数控机床的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和位置误差,包括部件自身精度和部件之间的相互位置精度.一般通过部件单项静态精度检测工作来进行验收,数控设备几何精度的检测内容、检测工具和检验方法均与普通机床相似,通常按其机床所附检验报告或有关精度检测标准进行检测即可.
数控车床几何精度检测详细过程:
1.机床调平
检验工具:精密水平仪
检验方法:将工作台置于导轨行程中中间位置,将两个水平仪分别沿X和Y坐标轴置于工作台中央,调整机床垫铁高度,使水平仪水泡处于读数中间位置;分别沿X和Y坐标轴全行程移动工作台,观察水平仪读数的变化,调整机床垫铁的高度,使工作台沿Y和X坐标轴全行程移动时水平仪读数的变化范围小于2格,且读数处于中间位置即可
2.检测工作台面的平面度
检测工具:百分表、平尺、可调量块、等高块、精密水平仪.
检验方法:用平尺检测工作台面的平面度误差的原理:在规定的测量范围内,当所有点被包含在该平面的总方向平行并相距给定值的两个平面内时,则认为该平面是平的 .首先在检验面上选 ABC 点作为零位标记,将三个等高量块放在这三点上,这三个量块的上表面就确定了与被检面作比较的基准面.将平尺置于点 A和点 C 上,并在检验面点 E 处放一可调量块,使其与平尺的小表面接触.此时,量 块的 ABCE 的上表面均在同一表面上.再将平尺放在点 B 和点 E 上,即可找到点 D的偏差.在 D 点放一可调量块,并将其上表面调到由已经就位的量块上表面所确定 的平面上.将平尺分别放在点 A 和点 D 及点 B 和点 C 上,即可找到被检面上点 A和点 D 及点 B 和点 C 之间的各点偏差.至于其余各点之间的偏差可用同样的方法找到.
3.主轴锥孔轴线的径向跳动
检验工具:验棒、百分表
检验方法:将检验棒插在主轴锥孔内,百分表安装在机床固定部件上,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.标记检棒与主轴的圆周方向的相对位置,取下检棒,同向分别旋转检棒 90 度、 180 度、 270 度、后重新插入主轴锥孔,在每个位置分别检测.取4次检测的平均值为主轴锥空轴线的径向跳动误差.
4.主轴轴线对工作台面的垂直度
检验工具:平尺、可调量块、百分表、表架
检验方法:将带有百分表的表架装在轴上,并将百分表的测头调至平行于主轴轴线,被测平面与基准面之间的平行度偏差可以通过百分表测头在被测平面上的摆动的检查方法测得.主轴旋转一周,百分表读数的最大差值即为垂直度偏差.分别在 XZ 、 YZ 平面内记录百分表在相隔 180 度的两个位置上的读数差值.为消除测量误差,可在第一次检验后将验具相对于轴转过 180 度再重复检验一次.
5.主轴竖直方向移动对工作台面的垂直度
检验工具:等高块、平尺、角尺、百分表
检验方法:将等高块沿Y轴向放在工作台上,平尺置于等高块上,将角尺置于平尺上(在Y-Z平面内),指示器固定在主轴箱上,指示器测头垂直触及角尺,移动主轴箱,记录指示器读数及方向,其读数最大差值即为在Y-Z平面内主轴箱垂直移动对工作台面的垂直度误差;同理,将等高块、平尺、角尺置于X-Z平面内重新测量一次,指示器读数最大差值即为在Y-Z平面内主轴箱垂直移动对工作台面的垂直度误差.
6.主轴套筒竖直方向移动对工作台面的垂直度
检验工具:等高块、平尺、角尺、百分表
检验方法:将等高块沿Y轴向放在工作台上,平尺置于等高块上,将圆柱角尺置于平尺上,并调整角尺位置使角尺轴线与主轴轴线同轴;百分表固定在主轴上,百分表测头在Y-Z平面内垂直触及角尺,移动主轴,记录百分表读数及方向,其读数最大差值即为在Y-Z平面内主轴垂直移动对工作台面的垂直度误差;同理,百分表测头在X-Z平面内垂直触及角尺重新测量一次,百分表读数最大差值为在X-Z平面内主轴箱垂直移动对工作台面的垂直度误差.
7.工作台 X 向或 Y 向移动对工作台面的平行度
检验工具:等高块、平尺、百分表
检验方法:将等高快沿Y轴向放在工作台上,平尺置于等高块上,把指示器测头垂直触及平尺,Y轴向移动工作台,记录指示器读数,其读数最大差值即为工作台Y轴向移动对工作台面的平行度;将等高块沿X轴向放在工作台上,X轴向移动工作台,重复测量一次,其读数最大差值即为工作台X轴向移动对工作台面的平行度.
8.工作台 X 向移动对工作台 T 形槽的平行度
检验工具:百分表
检验方法:把百分表固定在主轴箱上,使百分表测头垂直触及基准(T型槽),X轴向移动工作台,记录百分表读数,其读数最大差值,即为工作台沿X坐标轴轴向移动对工作台面基准(T型槽)的平行度误差.
9.工作台 X 向移动对 Y 向移动的工作垂直度
检验工具:角尺、百分表
检验方法:工作台处于行程中间位置,将角尺置于工作台上,把百分表固定在主轴箱上,使百分表测头垂直触及角尺(Y轴向),Y轴向移动工作台,调整角尺位置,使角尺的一个边与Y轴轴线平行,再将百分表测头垂直触及角尺另一边(X轴向),X轴向移动工作台,记录百分表读数,其读数最大差值即为工作台X坐标轴向移动对Y轴向移动的工作垂直度误差.
10.定位精度、重复定位精度、反向差值
检验工具:激光干涉仪或步距规
❺ 如何检验数控车床的工作精度
摘要:检验加工中心的工作精度 数控机床完成以上的检验和调试后,实际上已经基本完成独立各项指标的相关检验,但是也并没有完全充分的体现出机床整体的、在实际加工条件下的综合性能,而且用户往往也非常关心整体的综合的性能指标。所以还要完成工作精度的检验,以下介绍加工中心的相关工作精度检验。 (一)、试件的定位 试件应位于X行程的中间位置,并沿Y和Z轴在适合于试件和夹具定位及刀具长度的适当位置处放置。当对试件的定位位置有特殊要求时,应在制造厂和用户的协议中规定 (二)、试件的固定 试件应在专用的夹具上方便安装,以达到刀具和夹具的最大稳定性。夹具和试件的安装面应平直。 应检验试件安装表面与夹具夹持面的平行度。应使用合适的夹持方法以便使刀具能贯穿和加工中心孔的全长。建议使用埋头螺钉固定试件,以避免刀具与螺钉发生干涉,也可选用其他等效的方法。试件的总高度取决于所选用的固定方法。 (三)、试件的材料、刀其和切削参数 试件的材料和切削刀具及切削参数按照制造厂与用户间的协议选取,并应记录下来,推荐的切削参数如下: 1、切削速度:铸铁件约为50 m/min;铝件约为300m/min. 2、进给量:约为(0.05 ~ 0.10) mm/齿。 3、切削深度:所有铣削工序在径向切深应为0.2 mm. (四)、试件的尺寸 如果试件切削了数次,外形尺寸减少,孔径增大,当用于验收检验时,建议选用最终的轮廓加工试件尺寸与本标准中规定的一致,以便如实反映机床的切削精度。试件可以在切削试验中反复使用,其规格应保持在本标准所给出的特征尺寸的士10%以内。当试件再次使用时,在进行新的精切试验前,应进行一次薄层切削,以清理所有的表面。 (五)、轮廓加工试件 1、目的 该检验包括在不同轮廓上的一系列精加工,用来检查不同运动条件下的机床性能。也就是仅一个轴线进给、不同进给率的两轴线线性插补、一轴线进给率非常低的两轴线线性插补和圆弧插补。 该检验通常在X-Y平面内进行,但当备有万能主轴头时同样可以在其他平面内进行。 2、尺寸 轮廓加工试件共有两种规格,见图5-14 JB/T 8771.7-A160试件图和图5-15 JB/T 8771.7-A320试件图。 图5-14 JB/T 8771.7-A160试件图 图5-15 JB/T 8771.7-A320试件图。 试件的最终形状应由下列加工形成: (1)、通镗位于试件中心直径为“p”的孔; (2)、加工边长为“L”的外正四方形; (3)、加工位于正四方形上边长为“q”的菱形(倾斜600的正四方形); (4)、加工位于菱形之上直径为“q”、深为6 mm(或10 mm)的圆; (5)、加工正四方形上面,"α”角为30或tanα=0. 05的倾斜面; (6)、镗削直径为26 mm(或较大试件上的43 mm)的四个孔和直径为28 mm(或较大试件上的45 mm)的四个孔。直径为26 mm的孔沿轴线的正向趋近,直径为28 mm的孔为负向趋近。这些孔定位为距试件中心“r·r”。 因为是在不同的轴向高度加工不同的轮廓表面,因此应保持刀具与下表面平面离开零点几毫米的 距离以避免面接触。 表5-7 试件尺寸 mm 名义尺寸L m P q r α 320 280 50 220 100 30 160 140 30 110 52 30 3、刀具 可选用直径为32 mm的同一把立铣刀加工轮廓加工试件的所有外表面。 4、切削参数 推荐下列切削参数: (1)、切削速度 铸铁件约为50 m/min;铝件约为300m/min。 (2)、进给量 约为(0.05 ~ 0.10) mm/齿。 (3)、切削深度 所有铣削工序在径向切深应为0. 2 mm。 5、毛坯和预加工 毛坯底部为正方形底座,边长为“m”,高度由安装方法确定。为使切削深度尽可能恒定。精切前应进行预加工。 6、检验和允差 表5-8 轮廓加工试件几何精度检验 mm 检验项目 允差 检验工具 L= 320 L= 160 中心孔 1)回柱度 2)孔中心轴线与基面A的垂直度 0.015 Φ0.015 0.010 Φ0.010 1)坐标测量机 2)坐标测量机 正四方形 3)侧面的直线度 4)相邻面与基面B的垂直度 5)相对面对基面B的平行度 0.015 0.020 0.020 0.010 0.010 0.010 3)坐标测量机或平尺和指示器 4)坐标测量机或角尺和指示器 5)坐标测量机或等高量块和指示器 菱形 6)侧面的直线度 7)侧面对基面B的倾斜度 0.015 0.020 0.010 0.010 6)坐标测童机或平尺和指示器 7)坐标测量机或正弦规和指示器 圆 8)圆度 9)外圃和内圆孔C的同心度 0.020 Φ0.025 0.015 Φ0.025 8)坐标侧量机或指示器或圆度测量仪 9)坐标测量机或指示器或圆度测量仪 斜面 10)面的直线度 11)角斜面对B面的倾斜度 0.015 0.020 0.010 0.010 10)坐标测量机或平尺和指示器 11)坐标测量机或正弦规和指示器 镗孔 12)孔相对于内孔C的位置度 13)内孔与外孔D的同心度 Φ0.05 Φ0.02 Φ0.05 Φ0.02 12)坐标测量机 13)坐标测量机或回度侧f仪 注 (1)、如果条件允许,可将试件放在坐标测量机上进行测量。 (2)、对直边(正四方形、菱形和斜面)而言,为获得直线度、垂直度和平行度的偏差,测头至少在10个点处触及被侧表面 (3)、 对于圆度(或圆柱度)检验,如果测量为非连续性的,则至少检验15个点(圆柱度在每个侧平面内)。 7、记录的信息 按标准要求检验时,应尽可能完整地将下列信息记录到检验报告中去: (1)、试件的材料和标志; (2)、刀具的材料和尺寸; (3)、切削速度; (4)、进给量; (5)、切削深度; (6)、斜面30和tan-10.05间的选择。 (六)、端铁试件 1、目的 本检验的目的是为了检验端面精铣所铣表面的平面度,两次走刀重叠约为铣刀直径的20%。通常该检验是通过沿x轴轴线的纵向运动和沿Y轴轴线的横向运动来完成的,但也可按制造厂和用户间的协议用其他方法来完成。 2、试件尺寸及切削参数 对两种试件尺寸和有关刀具的选择应按制造厂的规定或与用户的协议。 试件的面宽是刀具直径的1.6倍,切削面宽度用80%刀具直径的两次走刀来完成。为了使两次走刀中的切削宽度近似相同,第一次走刀时刀具应伸出试件表面的20%刀具直径,第二次走刀时刀具应伸出另一边约1 mm(图5-16 端铣试验模式检验图)。试件长度应为宽度的1. 25 ~ 1. 6倍。 图5-16 端铣试验模式检验图 表5-9 切削参数 试件表面宽度W mm 试件表面长度L mm 切削宽度w mm 刀具直径 mm 刀具齿数 80 100~130 40 50 4 160 200~250 80 100 8 对试件的材料未做规定,当使用铸铁件时,可参见表5-9 切削参数。进给速度为300 mm/min时, 每齿进给量近似为0. 12 mm,切削深度不应超过0. 5 mm。如果可能,在切削时,与被加工表面垂直的轴(通常是Z轴)应锁紧。 3、刀具 采用可转位套式面铣刀。刀具安装应符合下列公差: (1)、径向跳动≤0.02 mm; (2)、端面跳动≤0.03 mm。 4、毛坯和预加工 毛坯底座应具有足够的刚性,并适合于夹紧到工作台上或托板和夹具上。为使切削深度尽可能恒定,精切前应进行预加工。 5、精加工表面的平面度允差 小规格试件被加工表面的平面度允差不应超过0. 02 mm;大规格试件的平面度允差不应超过0. 03 mm。垂直于铣削方向的直线度检验反映出两次走刀重叠的影响,而平行于铣削方向的直线度检验反映出刀具出、入刀的影响。
❻ 数控机床故障检查方法有哪些
先简单后复杂:当出现多种故障互相交织,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
1、参数检查法:数控参数能直接影响数控机床的功能。参数通常是存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的RAM中,一旦电池不足或由于外界的某种干扰等因素,会使个别参数丢失或变化,发生混乱,使机床无法正常工作。此时,通过核对、修正参数,就能将故障排除。当机床长期闲置工作时无缘无故地出现不正常现象或有故障而无报警时,就应根据故障特征,检查和校对有关参数。另外,经过长期运行的数控机床,由于其机械传动部件磨损,电气无件性能变化等原因,也需对其有关参数进行调整。有些机床的故障往往就是由于未及时修改某些不适应的参数所致。当然这些故障都是属于故障的范畴。
2、测量比较法:系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整、维修的便利,在印刷线路板上设计了多个检测用端子。用户也可利用这些端子比较测量正常的印刷线路板和有故障的印刷线路板之间的差异。可以检测这些测量端子的电压或波形,分析故障的起因及故障的所在位置。甚至,有时还可对正常的印刷线路人为地制造“故障”,如断开连线或短路,拨去组件等,以判断真实故障的起因。为此,维修人员应在平时积累印刷线路板上关键部位或易出故障部位在正常时的正确波形和电压值。因为系统生产厂往往不提供有关这方面的资料。
3、敲击法:当系统出现的故障表现为若有若无时,往往可用敲击法检查出故障的部位所在。这是由于cnc系统是由多块印刷线路板组成,每块板上又有许多焊点,板间或模块间又通过插接件及电缆相连。因此,任何虚焊或接触不良,都可能引起故障。当用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触不良的疑点处,故障肯定会重复再现。