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數(shù)控機(jī)床的高精度最終是要靠機(jī)床本身的精度來保證,數(shù)控機(jī)床精度包括幾何精度和切削精度,。另一方面,,數(shù)控機(jī)床各項(xiàng)性能的好壞及數(shù)控功能能否正常發(fā)揮將直接影響到機(jī)床的正常使用,。因此,,數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)對初始使用的數(shù)控機(jī)床及維修調(diào)整后機(jī)床的技術(shù)指標(biāo)恢復(fù)是很重要的,。 精度檢測內(nèi)容主要包括數(shù)控機(jī)床的幾何精度,、定位精度和切削精度,。 ]3 ]% n9 I4 R
一、數(shù)控機(jī)床幾何精度的檢測& o; P* N5 v' Z5 |: j( r# ~
數(shù)控機(jī)床的幾何精度檢驗(yàn),,又稱靜態(tài)精度檢驗(yàn),,是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。# d9 T3 F+ Q' q) e' N; W& ` [
目前,,檢測機(jī)床幾何精度的常用檢測工具有精密水平儀,、精密方箱、直角尺,、平尺,、平行光管、千分表,、測微儀,、高精度檢驗(yàn)棒及剛性好的千分表?xiàng)U等。檢測工具的精度必須比所測的幾何精度高一個等級,,否則測量的結(jié)果將是不可信的,。每項(xiàng)幾何精度的具體檢測方法可按照GB/T 21948.2—2008“數(shù)控升降臺銑床檢驗(yàn)條件”、GB/T 18400.9—2007“加工中心檢驗(yàn)條件”等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行,,亦可按機(jī)床出廠時(shí)的幾何精度檢測項(xiàng)目要求進(jìn)行,。$ b0 S) k( E" @
機(jī)床幾何精度的檢測必須在機(jī)床精調(diào)后依次完成,不允許調(diào)整一項(xiàng)檢測一項(xiàng),,因?yàn)閹缀尉扔行╉?xiàng)目是相互關(guān)聯(lián)相互影響的,。數(shù)控機(jī)床幾何精度的檢查在幾何精度檢測中必須對機(jī)床地基有嚴(yán)格要求,,應(yīng)當(dāng)在地基及地腳螺栓的固定混凝土完全固化后再進(jìn)行。精調(diào)時(shí)應(yīng)把機(jī)床的主床身調(diào)到較精確的水平面以后,,再精調(diào)其他幾何精度,。有一些幾何精度項(xiàng)目是互相聯(lián)系的,例如在立式加工中心檢測中,,如發(fā)現(xiàn)y軸上數(shù)控機(jī)床和Z軸方向移動的相互垂直度誤差較大,,則可以適當(dāng)調(diào)整立柱底部床身的地腳墊鐵,使立柱適當(dāng)前傾或后仰,,減小該項(xiàng)誤差,。但這樣也會改變主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度誤差。因此,,對各項(xiàng)幾何精度檢測工作應(yīng)在精調(diào)后一氣呵成,不允許檢測一項(xiàng)調(diào)整一項(xiàng),,否則會造成由于調(diào)整后一項(xiàng)幾何精度而把已檢測合格的前一項(xiàng)精度調(diào)成不合格
5 T8 q7 R7 R" |2 B* E 機(jī)床幾何精度檢測應(yīng)在機(jī)床稍有預(yù)熱的條件下進(jìn)行,,所以機(jī)床通電后各移動坐標(biāo)應(yīng)往復(fù)運(yùn)動幾次,主軸也應(yīng)按中速回轉(zhuǎn)幾分鐘后才能進(jìn)行檢測,。
, T( r% G: y, E6 F# l 以普通立式加工中心為例,,該機(jī)床的幾何精度檢測內(nèi)容如下:
; N. q# i( l7 p ① 工作臺面的平面度;* Q- a& k/ V/ @! b. @" }0 S) S
② 各坐標(biāo)方向移動的相互垂直度,;8 i. z! o3 M' Y# B! z5 o8 b
③ X坐標(biāo)方向移動時(shí)工作臺面的平行度,;
0 M% ^5 ~3 d2 R4 F3 h ④ y坐標(biāo)方向移動時(shí)工作臺面的平行度;4 g' h3 k* o- i, [' E
⑤ X坐標(biāo)方向移動時(shí)工作臺面數(shù)控機(jī)床T形槽側(cè)面的平搖臂鉆床行度,;: \) M9 o8 u% n& x0 z' X
⑥ 主軸的軸向竄動,;0 a5 Q; p/ a( s5 L1 k5 }' H7 b
⑦ 主軸孔的徑向跳動;
5 @" h. F, g4 c: W5 x/ i ⑧ 主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動時(shí)主軸軸心線的平行度,;4 P4 d- O3 w2 S0 X( j; @& s
⑨ 主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度,;
: N/ S$ v: C: `! n; z) ? ⑩ 主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動時(shí)的直線度等。1 Q0 q% d: d8 v6 {% e& \
普通臥式加工中心幾何精度檢測內(nèi)容與立式加工中心幾何精度檢測內(nèi)容大致相似,,僅多幾項(xiàng)與平面轉(zhuǎn)臺有關(guān)的幾何精度,。
* ~5 x' w3 Z) W, t3 e0 W 二、定位精度的檢驗(yàn)
( ^, O6 ~8 t+ I 數(shù)控機(jī)床定位精度,,是指機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控裝置控制下運(yùn)動所能達(dá)到的位置精度,。數(shù)控機(jī)床的定位精度又可以理解為機(jī)床的運(yùn)動精度。普通機(jī)床由手動進(jìn)給,,定位精度主要決定于讀數(shù)誤差,,而數(shù)控機(jī)床的移動是靠數(shù)字程序指令實(shí)現(xiàn)的,故定位精度決定于數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械傳動誤差,。機(jī)床各運(yùn)動部件的運(yùn)動是在數(shù)控裝置的控制下完成的,,各運(yùn)動部件所能達(dá)到的精度直接反映加工零件所能達(dá)到的精度,,所以,定位精度是一項(xiàng)很重要的檢測內(nèi)容,。
3 ]7 r9 J- X, F' |" D& L C4 R 定位精度主要檢測以下內(nèi)容:
% R- P: a% \5 ]" w5 e ① 各直線運(yùn)動軸的定位精度和重復(fù)定位精度,;
: I# d4 E% ?9 s% h: K& t ② 直線運(yùn)動各軸機(jī)械原點(diǎn)的復(fù)歸精度;# `& J6 i, L+ L9 w$ i
③ 直線運(yùn)動各軸的反向誤差,;
: G) ]! O( w' x' q0 F9 N ④ 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(回轉(zhuǎn)工作臺)的定位精度和重復(fù)數(shù)控機(jī)床定位精度,;
- W3 l' z9 @5 s$ o2 y8 p ⑤ 回轉(zhuǎn)運(yùn)動的反向誤差;
: H; s) V' ?7 g+ f( y" L ⑥ 回轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)的復(fù)歸精度,。
$ O# M& u; I! e: M) L( p 測量直線運(yùn)動的檢測工具有:測微儀和成組塊規(guī),、標(biāo)準(zhǔn)刻度尺、光學(xué)讀數(shù)顯微鏡和雙頻激光干涉儀等,�,;剞D(zhuǎn)運(yùn)動檢測工具有:360°齒精確分度的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺或角度多面體、高精度圓光柵及平行光管等,。
! C0 h5 B# J$ R X 三,、切削精度的檢驗(yàn)' \4 E& C$ C0 g3 }' ?
機(jī)床的切削精度,又稱動態(tài)精度,,是一項(xiàng)綜合精度,,它不僅反映了機(jī)床的幾何精度和定位精度,同時(shí)還包括了試件的材料,、環(huán)境溫度,、數(shù)控機(jī)床刀具性能以及切削條件等各種因素造成的誤差和計(jì)量誤差。為了反映機(jī)床的真實(shí)精度,,要盡量排除其他因素的影響,。切削試件時(shí)可參照GB/T 2095.9—2007“精加工試件精度檢驗(yàn)”規(guī)定的有關(guān)條文的要求進(jìn)行,或按機(jī)床廠規(guī)定的條件,,如試件材料,、刀具技術(shù)要求、主軸轉(zhuǎn)速,、背吃刀量,、進(jìn)紿速度、環(huán)境溫度以及切削前的機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間等,。切削精度檢驗(yàn)可分單項(xiàng)加工精度檢驗(yàn)和加工一個標(biāo)準(zhǔn)的綜合性試件精度檢驗(yàn)兩種,。被切削加工試件的材料除特殊要求外,一般都采用一級鑄鐵,,使用硬質(zhì)合金刀具按標(biāo)準(zhǔn)的切削用量切削,。
; j% h) C, o: P& U( H2 X8 l 對于普通立式加工中心來說,其主要單項(xiàng)加工有以下幾項(xiàng):
4 }9 j( E9 B7 M" i- T3 W ① 鏜孔精度;
# \! a8 O6 X8 \ w/ H4 w ② 端面銑刀銑削平面的精度,;
& P" T: e. O& Q9 Q) j ③ 鏜孔的孔距精度和孔徑分散度,;
( U& ~; w4 p& n ④ 直線銑削精度;
. d7 i1 M7 v; U2 E: R% v ⑤ 斜線銑精度,;% ^& d9 R, [. X7 m X0 H
⑥ 圓弧銑削精度,。- s3 R; ?2 l7 X9 E, w7 j: B
對于普通臥式加工中心,搖臂鉆床則還應(yīng)增加數(shù)控機(jī)床以下幾個項(xiàng)目:
" G) T' K" }' U# H/ ^ ① 箱體掉頭鏜孔同軸度,;
$ O( u* e: B+ \1 l" Z4 l5 ` ② 水平轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)90°銑四方加工精度,。 |
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