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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。2 P n" a8 E& e- m; w
一,、數(shù)控機(jī)床幾何精度的檢測0 @) ]9 m7 E. L8 J+ r7 z7 Z9 ~
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,。# b" ~/ J+ f4 h& S% t
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(gè)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,。
) k4 y O, } ]& u* }. G! g9 q3 y 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(dòng)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(huì)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(huì)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& q+ o; P: C- U3 b: D1 O( A
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(dòng)坐標(biāo)應(yīng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次,,主軸也應(yīng)按中速回轉(zhuǎn)幾分鐘后才能進(jìn)行檢測,。
, y1 s: a, H3 \; Q" N, ~& c b/ A 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:8 c0 h7 X: \# A% B2 h
① 工作臺面的平面度,;
7 g( b1 `0 ~$ c! J ② 各坐標(biāo)方向移動(dòng)的相互垂直度,; t- x* S: }2 {- p
③ X坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺面的平行度;& ~2 |; }0 m1 U+ c1 B
④ y坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺面的平行度,;
- z3 y/ [- e% F ⑤ X坐標(biāo)方向移動(dòng)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,;: J8 {8 ^" X; J* C
⑥ 主軸的軸向竄動(dòng);
7 X4 G5 D6 {" e+ l- F ⑦ 主軸孔的徑向跳動(dòng),;6 A: O5 t3 H* L* ?- k( B2 J, g* Y6 u
⑧ 主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)主軸軸心線的平行度,; y# ~; z: C. k* y
⑨ 主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度;9 O. g4 t6 G: J$ h' x' T3 p( B7 Y
⑩ 主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)的直線度等,。, e% }1 ^) I( ~* D" T; f8 R1 P- A
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。
/ Q, U/ H9 {* r- j5 \. p 二,、定位精度的檢驗(yàn)
5 z6 Q7 n4 k3 j' { H( Z: E+ C 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(dòng)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(dòng)精度,。普通機(jī)床由手動(dòng)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(dòng)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(dòng)誤差,。機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)是在數(shù)控裝置的控制下完成的,各運(yùn)動(dòng)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。
1 B& D9 O2 }9 G 定位精度主要檢測以下內(nèi)容:4 g* J, l. E% ~8 C) t
① 各直線運(yùn)動(dòng)軸的定位精度和重復(fù)定位精度,;
4 b. P5 Y% l( m- V- e' {! ]4 a0 I ② 直線運(yùn)動(dòng)各軸機(jī)械原點(diǎn)的復(fù)歸精度,;0 Z% g! [5 {. b5 P) m3 K! k/ s
③ 直線運(yùn)動(dòng)各軸的反向誤差;5 `( o8 d$ t3 |
④ 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(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,;, D$ ~# I6 S0 S% f
⑤ 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的反向誤差,;8 ?% @( K( c8 j
⑥ 回轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)的復(fù)歸精度,。
$ e/ L; a- f. [9 c 測量直線運(yùn)動(dòng)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,。回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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,。
/ V% ?1 }+ B k9 ^ 三、切削精度的檢驗(yàn). y$ ]. R% y" h* }
機(jī)床的切削精度,,又稱動(dòng)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(gè)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。" o; A0 g6 D0 p2 o4 t1 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):6 n/ \+ r% L! D1 V: K0 Z2 ^" I5 T
① 鏜孔精度,;5 i( [/ Q0 l9 B
② 端面銑刀銑削平面的精度;8 t3 r5 A) ~/ N( b7 K
③ 鏜孔的孔距精度和孔徑分散度,;
3 h9 u. Y, `; K0 G8 t ④ 直線銑削精度;
1 |$ S+ U j G1 c L ⑤ 斜線銑精度,;2 B8 R# w/ t6 V* p: h& T& H
⑥ 圓弧銑削精度,。
' e* V; [; V5 _' A6 A8 ? 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(gè)項(xiàng)目:
1 _9 F" u% C3 w0 M; ] ① 箱體掉頭鏜孔同軸度,;
+ H6 }/ \* G# G, `1 Q- F$ \ ② 水平轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)90°銑四方加工精度,。 |
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