CAK6140數(shù)控車床檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1.機(jī)床外觀的檢查

機(jī)床外觀的檢查一般可按通用機(jī)床的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，但數(shù)控機(jī)床是高技術(shù)設(shè)備，其外觀質(zhì)量的要求更高。外觀檢查內(nèi)容有：機(jī)床有無破損；外部部件是否堅(jiān)固；機(jī)床各部分聯(lián)結(jié)是否可靠；數(shù)控柜中的MDI／CRT單元、位置顯示單元、各印制電路板及伺服系統(tǒng)各部件是否有破損，伺服電動(dòng)機(jī)（尤其是帶脈沖編碼器的伺服電機(jī)）外殼有無磕碰痕跡。

2.機(jī)床幾何精度的檢查

數(shù)控機(jī)床的幾何精度綜合反映機(jī)床的關(guān)鍵零部件組裝后的幾何形狀誤差。數(shù)控機(jī)床的幾 何精度檢查和普通機(jī)床的幾何精度檢查基本類似，使用的檢查工具和方法也很相似只是檢查要求更高。每項(xiàng)幾何精度的具體檢測(cè)辦法和精度標(biāo)準(zhǔn)按有關(guān)檢測(cè)條件和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。

同時(shí)要注意檢測(cè)工具的精度等級(jí)必須比所測(cè)的幾何精度要高一級(jí)?，F(xiàn)以一臺(tái)普通立式加工中心為例，列出其幾何精度檢測(cè)的內(nèi)容：

1）工作臺(tái)面的平面度。

2）各坐標(biāo)方向移動(dòng)的相互垂直度。

3）Ｘ坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面的平行度。

4）Ｙ坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作服臺(tái)面的平行度。

5）Ｘ坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)Ｔ形槽側(cè)面的平行度。

6）主軸的軸向竄動(dòng)。

7）主軸孔的徑向圓跳動(dòng)。

8）主軸沿Ｚ坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)主軸軸心線的平行度。

9）主軸回轉(zhuǎn)軸心線對(duì)工作臺(tái)面的垂直度。

10）主軸箱在Ｚ坐標(biāo)方向移動(dòng)的直線度。

對(duì)于主軸相互聯(lián)系的幾何精度項(xiàng)目，必須綜合調(diào)整，使之都符合允許的誤差。如立式加工中心的軸和軸方向移動(dòng)的垂直誤差較大，則可以調(diào)整立柱底部床身的支承墊鐵，使立柱適當(dāng)前傾或后仰，以減少這項(xiàng)誤差。但是這也會(huì)改變主軸回轉(zhuǎn)軸心線對(duì)工作臺(tái)面的垂直度誤差，因此必須同時(shí)檢測(cè)和調(diào)整，否則就會(huì)由于這一項(xiàng)幾何精度的調(diào)整造成另一項(xiàng)幾何精度不合格。

機(jī)床幾何精度檢測(cè)必須在地基及地腳螺栓的混凝土完全固化以后進(jìn)行?？紤]到地基的穩(wěn)定時(shí)間過程，一般要求在機(jī)床使用數(shù)月到半年以后再精調(diào)一次水平。
檢測(cè)機(jī)床幾何精度常用的檢測(cè)工具有：精密水平儀、900角尺、精密方箱、平尺、平行光管、千分表或測(cè) 微儀以及高精度主軸心棒等。各項(xiàng)幾何精度的檢測(cè)方 法按各機(jī)床的檢測(cè)條件規(guī)定。各種數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)項(xiàng) 目也略有區(qū)別，如臥式機(jī)床比立式機(jī)床多幾項(xiàng)與平面轉(zhuǎn)臺(tái)有關(guān)的幾何精度。

在檢測(cè)中要注意消除檢測(cè)工具和檢測(cè)方法的誤差，同時(shí)應(yīng)在通電后各移動(dòng)坐標(biāo)往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次，主軸在中等 轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)幾分鐘后，機(jī)床稍有預(yù)熱的狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)。

3.機(jī)床性能及數(shù)控功能的試驗(yàn)

根據(jù)《金屬切削機(jī)床試驗(yàn)規(guī)范總則》的規(guī)定，試驗(yàn)項(xiàng)目包括可靠性、靜剛度、空運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)、 熱變形、抗振性切削、噪聲、激振、定位精度、主軸回轉(zhuǎn)精度、直線運(yùn)動(dòng)不均勻性及加工精度等。在進(jìn)行機(jī)床驗(yàn)收時(shí)，各驗(yàn)收內(nèi)容需按照機(jī)床出廠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

1.   機(jī)床定位精度的檢查

數(shù)控機(jī)床的定位精度是表明機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件在數(shù)控裝置控制下所能達(dá)到的運(yùn)動(dòng)精度。因此，更具實(shí)測(cè)的定位精度數(shù)值，可以判斷出該機(jī)床以后在自動(dòng)加工中所能達(dá)到的最好的加工精度。

定位精度的主要檢測(cè)內(nèi)容如下：

a）直線運(yùn)動(dòng)定位精度。

b）直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度。

c）直線運(yùn)動(dòng)的原點(diǎn)返回精度。

d）直線運(yùn)動(dòng)失動(dòng)量。

e）回轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的定位精度。

f）回轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度。

g）回轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)返回精度。

h）回轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)失動(dòng)量。

2.機(jī)床加工精度的檢查

機(jī)床加工精度的檢查是在切削加工條件下對(duì)機(jī)床幾何精度和定位精度的綜合考核。一般分為單項(xiàng)加工精度檢查或加工一個(gè)綜合性試件精度檢查兩種。加工中心的主要單項(xiàng)加工精度有：鏜孔精度，端面銑刀切削平面的精度，鏜孔的孔距精度和孔徑分散度，直線銑削精度，斜線銑削精度以及圓弧銑削精度等。
鏜孔精度主要反映機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)精度及低速 進(jìn)給時(shí)的平穩(wěn)性。端面銑刀銑削平面的精度主 要反映Ｘ和Ｙ軸運(yùn)動(dòng)的平面度及主軸中心線對(duì)Ｘ－Ｙ運(yùn)動(dòng)平面的垂直度。孔距精度主要反映定位精度和失動(dòng)量的影響。直線銑削精度主要反映機(jī)床Ｘ向、Ｙ向?qū)к壍倪\(yùn)動(dòng)幾何精度。斜線銑削精度主要反映Ｘ、Ｙ兩軸的直線插補(bǔ)精度。

3.其它性能的實(shí)驗(yàn)

數(shù)控機(jī)床性能實(shí)驗(yàn)除上述定位精度、加工精度外，一般還有十幾項(xiàng)內(nèi)容?，F(xiàn)以一臺(tái)立式加工中心為例說明一些主要項(xiàng)目。

（1）主軸系統(tǒng)性能

用手動(dòng)方式試驗(yàn)主軸動(dòng)作的靈活性：用數(shù)據(jù)輸入方式，使主軸從低速到高速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)各級(jí)轉(zhuǎn)速。同時(shí)觀察機(jī)床的振動(dòng)和主軸的升溫。試驗(yàn)主軸準(zhǔn)停裝置的可靠性。

（2）安全裝置：檢查對(duì)操作者的安全性和機(jī)床保護(hù)功能的可靠性，如安全防護(hù)罩，機(jī)床各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)行程極限保護(hù)自動(dòng)停止功能，各種電流電壓過載保護(hù)和主軸電動(dòng)機(jī)過熱、過負(fù)荷時(shí)的緊急停止功能等。

（3）機(jī)床噪聲：機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的總噪聲不得超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（80dB）。數(shù)控機(jī)床大量采用電氣 調(diào)速，主軸箱的齒輪往往不是噪聲源，而主軸電動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇和液壓系統(tǒng)液壓泵的噪聲等，可能成為噪聲源。

（4）電氣裝置：在運(yùn)轉(zhuǎn)前后分別作一次絕緣檢查，檢查地線質(zhì)量，確認(rèn)絕緣的可靠性。

（5）潤滑裝置：檢查定時(shí)定量潤滑裝置的可靠性，檢查潤滑油路有無滲漏以及各潤滑點(diǎn)的 油量分配功能的可靠性。

（6）氣、液裝置：檢查壓縮空氣和液壓油路的密封、調(diào)壓功能，油箱正常工作的情況。

（7）附屬裝置：檢查機(jī)床各附屬的工作可靠性。

（8）連續(xù)無載荷運(yùn)轉(zhuǎn)：用事先編制的功能比較齊全的程序使機(jī)床連續(xù)運(yùn)行8～16h ，檢查機(jī)床各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作的平穩(wěn)性和可靠性，在運(yùn)行中不允許出故障，對(duì)整個(gè)機(jī)床進(jìn)行綜合檢查考核。達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)重新開始運(yùn)行考核，不允許累積運(yùn)行時(shí)間。

二.列出檢驗(yàn)項(xiàng)目

數(shù)控機(jī)床精度驗(yàn)收的內(nèi)容主要包括：幾何精度、定位精度、切削精度。

（1）     數(shù)控機(jī)床的幾何精度驗(yàn)收

數(shù)控機(jī)床的幾何精度綜合反映了機(jī)床的各類關(guān)鍵部件及組裝后的幾何形狀誤差。機(jī)床幾何精度的檢測(cè)必須在機(jī)床的精調(diào)后一次完成，不允許調(diào)整一項(xiàng)檢測(cè)一項(xiàng)，因?yàn)樵趲缀尉戎杏行╉?xiàng)目是互相聯(lián)系、互相影響的。

數(shù)控機(jī)床幾何精度檢測(cè)主要內(nèi)容包括：直線運(yùn)動(dòng)的直線度、平行度、垂直度；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸向竄動(dòng)及徑向跳動(dòng)；主軸與工作臺(tái)的位置精度等。

（2）     數(shù)控機(jī)床定位精度的驗(yàn)收

數(shù)控機(jī)床定位精度的驗(yàn)收是機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控裝置控制下達(dá)到的運(yùn)動(dòng)位置精度。機(jī)床的定位精度取決于數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)誤差的大小，根據(jù)實(shí)測(cè)的定位精度數(shù)值，可以判斷出該機(jī)床加工零件所能達(dá)到的精度。

數(shù)控機(jī)床定位精度檢測(cè)的主要內(nèi)容包括：直線運(yùn)動(dòng)的定位精度及重復(fù)定位精度、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的定位精度及重復(fù)定位精度、直線運(yùn)動(dòng)反向運(yùn)動(dòng)誤差（失動(dòng)量）、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)反向誤差（失動(dòng)量）和原點(diǎn)復(fù)歸精度。

（3）     數(shù)控機(jī)床切削精度的驗(yàn)收

數(shù)控機(jī)床的切削精度也稱工作精度，是機(jī)床的一種動(dòng)態(tài)精度。切削精度的驗(yàn)收是在切削加工條件下對(duì)機(jī)床幾何精度和定位精度的一項(xiàng)綜合考核。

數(shù)控機(jī)床切削精度的驗(yàn)收可以分為單項(xiàng)切削精度的驗(yàn)收和加工一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的綜合性試車切削精度的驗(yàn)收兩類。對(duì)數(shù)控車床而言，單項(xiàng)切削精度涉及外圓車削、端面車削和螺紋車削。綜合試件涉及典型的軸類和盤類兩種工件的加工。對(duì)數(shù)控銑床和加工中心而言，單項(xiàng)切削精度涉及孔加工精度、平面加工精度、直線加工精度、斜線加工精度、圓弧加工精度等。綜合試件設(shè)計(jì)多種幾何組成的切削精度的檢測(cè)，一般試件的第一層是一個(gè)正方形，第二層是一個(gè)圓，第三層是在一個(gè)正方形的四角鉆四個(gè)孔，第四層是小角度和小斜面

1、  列出量具、工具名稱、使用方法

數(shù)控機(jī)床幾何精度檢測(cè)主要用的工具：精密水平儀、精密方箱、直角尺、平尺、百分表、千分表、高精度驗(yàn)棒等。

數(shù)控機(jī)床定位精度檢測(cè)主要用的工具：金屬紋線尺、測(cè)量顯微鏡和激光干涉儀等。實(shí)際機(jī)床常采用雙頻激光干涉儀為準(zhǔn)。用戶可以用量塊和千分表完成簡(jiǎn)單的定位精度的驗(yàn)收。

數(shù)控機(jī)床切削精度檢測(cè)主要用的工具：數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x。

讀數(shù)時(shí)，先以微分筒的端面為準(zhǔn)線，讀出固定套管下刻度線的分度值（只讀出以毫米為單位的整數(shù)），再以固定套管上的水平橫線作為讀數(shù)準(zhǔn)線，讀出可動(dòng)刻度上的分度值，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到最小刻度的十分之一，即0．001毫米。

2、  寫出檢驗(yàn)方法和步驟

（1）床身導(dǎo)軌的直線度和平行度

a）檢驗(yàn)工具

精密水平儀、專用的支架、專用橋板。

b）檢驗(yàn)方法

床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度檢測(cè)方法如下圖a所示。將水平儀縱向放置在橋板（或溜板）上，等距離移動(dòng)橋板（或溜板），每次移動(dòng)距離小于或等于500mm。在導(dǎo)軌的兩端和中間至少三個(gè)位置上進(jìn)行檢驗(yàn)，誤差以水平儀讀數(shù)的最大代數(shù)差值計(jì)。

床身導(dǎo)軌的平行度檢驗(yàn)方法如下圖b所示。將水平儀橫向放置在橋板（或溜板）上，等距離移動(dòng)橋板（或溜板）進(jìn)行檢驗(yàn)，誤差以水平儀讀數(shù)的最大代數(shù)差值計(jì)。

水平導(dǎo)軌的直線度和平行度誤差的測(cè)量

c）允許的誤差

水平導(dǎo)軌床身1000mm不超過0.04mm。

（2）溜板移動(dòng)在主軸平面內(nèi)的直線度（適用于有尾座的機(jī)床）

a）檢驗(yàn)工具

檢驗(yàn)棒和千分表

b）檢驗(yàn)方法

如下圖所示，將檢驗(yàn)棒支撐在兩頂尖間，千分表固定在溜板上，使其側(cè)觸頭及檢驗(yàn)棒表面，等距離移動(dòng)溜板進(jìn)行檢驗(yàn)。每次移動(dòng)距離小于或等于250mm，將指示器的讀書依次排列，畫出誤差曲線，并將檢驗(yàn)棒轉(zhuǎn)180°重復(fù)上述檢驗(yàn)。誤差以曲線相對(duì)兩端點(diǎn)連線的最大坐標(biāo)值計(jì)。

c）允許的誤差

測(cè)量長(zhǎng)度在500mm內(nèi)時(shí)，不超過0.015mm；測(cè)量長(zhǎng)度在1000mm時(shí)，不超過0.02mm。

（3）主軸端部的跳動(dòng)

a）檢驗(yàn)工具

檢驗(yàn)棒和千分表。

b）檢驗(yàn)方法

主軸端部跳動(dòng)包括主軸的軸向竄動(dòng)和主軸軸間支撐的徑向跳動(dòng)。如下圖所示，主軸的軸向竄動(dòng)測(cè)量是將千分表的測(cè)頭觸及固定在主軸端部的檢驗(yàn)棒中心孔的鋼球上，如圖中的a所示；主軸軸間支撐面的軸向跳動(dòng)測(cè)量是將千分表的測(cè)頭觸及主軸軸肩靠近邊緣處，如圖b所示旋轉(zhuǎn)主軸檢驗(yàn)。

c）允許的誤差

測(cè)量長(zhǎng)度在500mm內(nèi)時(shí)，不超過0.015mm，測(cè)量長(zhǎng)度在1000mm內(nèi)時(shí)，不超過0.02mm。、

（4）主軸錐孔的徑向跳動(dòng)

a）檢驗(yàn)工具

檢驗(yàn)棒和千分尺。

b）檢測(cè)方法

將檢驗(yàn)棒擦入主軸錐孔內(nèi)，千分表固定在溜板上，使其測(cè)頭觸及檢驗(yàn)棒表面，選裝主軸進(jìn)行檢驗(yàn)。檢測(cè)主軸錐孔軸線近端跳動(dòng)誤差，如下圖中a所示，檢測(cè)主軸錐孔軸線遠(yuǎn)端（L=300mm）跳動(dòng)誤差，如圖中b所示。將檢驗(yàn)棒旋轉(zhuǎn)90°、180°、270°重復(fù)上述檢驗(yàn)，誤差以四次測(cè)量結(jié)果的平均值計(jì)。

c）允許的誤差

主軸錐孔軸線近端徑向跳動(dòng)誤差不超過0.01mm；主軸錐孔遠(yuǎn)端徑向跳動(dòng)誤差不超過0.02mm。

（5）刀架X軸方向移動(dòng)對(duì)主軸軸線的垂直度

a）檢驗(yàn)工具

平盤和千分表

b）檢測(cè)方法

如下圖所示，將平盤安裝在主軸錐孔內(nèi)，并調(diào)整到與主軸軸線垂直。千分表安裝在刀架或溜板上，使千分表側(cè)頭觸及平盤測(cè)表面，延X軸方向移動(dòng)刀架，記錄千分表的最大讀數(shù)；將平盤旋轉(zhuǎn)180°后重新測(cè)量一次，取兩次讀數(shù)的算數(shù)平均值作為刀架X軸方向移動(dòng)對(duì)主軸軸線的垂直度誤差。

c）允許的誤差

測(cè)量長(zhǎng)度在100mm內(nèi)時(shí)，不超過0.01mm。

（6）刀架Z軸方向移動(dòng)與主軸軸線的平行度

a）檢驗(yàn)工具

檢驗(yàn)棒和千分表。

b）測(cè)量方法

如下圖所示，將檢驗(yàn)棒擦入主軸錐孔內(nèi)，千分表固定在刀架活溜板上，使其測(cè)頭觸及檢驗(yàn)棒表面，移動(dòng)Z周進(jìn)行檢驗(yàn)，如圖中的a為平面，b為次平面。主軸旋轉(zhuǎn)180°后重新測(cè)量一次，取兩次讀數(shù)的算數(shù)平均值作為刀架Z軸方向移動(dòng)對(duì)主軸軸線的平行度誤差。

c）允許的誤差

測(cè)量長(zhǎng)度在300mm內(nèi)時(shí)，不超過0.015mm。

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