加工中心幾何精檢驗

1、加工中心幾何精度檢驗檢驗項目主要有：各直線軸軸線運動直線度、各直線軸軸線運動的角度偏差、各直線軸相會垂直度檢驗、主軸的軸向竄動、主軸的徑向跳動、主軸軸線與Z軸軸線運動間的平行度、工作臺面的平面度等。（1)X軸軸線運動直線度檢測 （a）在Z-X垂直平面內(nèi) （b）在X-Y水平面內(nèi)圖8-1-7 X軸軸線運動直線度檢測安裝示意圖根據(jù)國家標準可知，X軸軸線運動直線度檢測允差為：X500mm時，允差為0.010mm；500mmX800mm時，允差為0.015mm；800mmX1250mm時，允差為0.020mm；1250mmX2000mm時，允差為0.025mm。局部公差要求為：在任意300mm測量長度上

2、為0.007mm。具體檢測方法如下：將平尺和機床工作臺表面擦拭干凈。 將平尺沿X軸放置在機床工作臺中間位置，找正平尺，使平尺與X軸平行。將磁性表座組裝好并吸附在機床主軸箱上，將千分表安裝在磁性表座表架上。移動機床坐標軸X軸，使千分表測頭垂直觸及平尺工作面。安裝示意圖如圖8-17所示。移動機床X軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為機床X軸軸線運動直線度。（2)Y軸軸線運動直線度檢測Y軸軸線運動直線度檢測實施步驟可參照X軸軸線運動直線度檢測步驟，檢測允差與X軸相同，安裝示意圖如圖8-1-8所示。 (a)在Y-Z垂直平面內(nèi) （b）在X-Y水平面內(nèi)圖8-1-8 Y軸軸線運動直線度檢測安裝示意圖（

3、3)Z軸軸線運動直線度檢測Z軸軸線運動直線度檢測實施步驟可參照X軸軸線運動直線度檢測步驟，檢測允差與X軸相同，安裝示意圖如圖8-1-9所示。 . (a)在Z-X垂直平面內(nèi) (b)在Y-Z垂直平面內(nèi)圖8-1-9 Z軸軸線運動直線度檢測安裝示意圖注意：對所有結構型式的機床，平尺、鋼絲、直線度反射器都應置于工作臺上，如果主軸能鎖緊，則指示器、顯微鏡、干涉儀可裝在主軸上，否則檢驗工具應裝在機床的主軸箱上。測量位置應盡可能靠近工作臺的中央。（4)X軸軸線運動的角度偏差檢測根據(jù)國家標準可知，X軸軸線運動的角度偏差檢測允差為：0.060mm/1000mm。局部公差要求為：在任意500mm測量長度上為0.03

4、0mm/1000mm。具體檢測方法如下：將水平儀和機床工作臺表面擦拭干凈，將水平儀放置在機床工作臺中間位置。找正水平儀，使水平儀與X軸平行，安裝示意圖如圖8-1-10所示。 (a)在Z-X垂直平面內(nèi) b)在X-Y水平面內(nèi) (c)在Y-Z垂直平面內(nèi)圖8-1-10 X軸軸線運動的角度偏差檢測安裝示意圖移動機床X軸，讀取水平儀的變化值，其讀數(shù)最大差值則為機床X軸軸線運動的角度偏差。（5)Y軸軸線運動的角度偏差檢測Y軸軸線運動的角度偏差檢測實施步驟可參照X軸角度偏差檢測步驟，檢測允差與X軸相同，安裝示意圖如圖8-1-l1所示。 (a)在Y-Z垂直平面內(nèi) (b)在X-Y平面內(nèi) (c)在Z-X垂直平面內(nèi)圖

5、8-1-11 Y軸軸線運動的角度偏差檢測安裝示意圖（6)Z軸軸線運動的角度偏差檢測Z軸軸線運動的角度偏差檢測實施步驟可參照X軸角度偏差檢測步驟，檢測允差與X軸相同，安裝示意圖如圖8-1-12所示。(a)在Y-Z垂直平面內(nèi) (b)在Z-X垂直平面內(nèi)圖8-1-12 Z軸軸線運動的角度偏差檢測安裝示意圖在檢測時，應注意：檢驗工具應置于運動部件上。沿行程在等距離的5個位置上檢驗。應在每個位置的兩個運動方向測取。最大與最小讀數(shù)的差值應不超過允許公差。當坐標軸軸線運動引起主軸箱和夾持工件的工作臺同時產(chǎn)生角運動時，這兩種角運動應測量并用數(shù)學方法處理。（7)Z軸軸線運動與X軸軸線運動間的垂直度檢測根據(jù)國家標準

6、可知，Z軸軸線運動與X軸軸線運動間的垂直度檢測允差為：0.020mm/500mm。具體檢測方法如下：將機床工作臺移動到各坐標軸中間位置。將矩形角尺和機床工作臺表面擦拭干凈。將矩形角尺(或平尺)沿X方向放置在機床工作臺中間位置。將磁性表座組裝好并吸附在機床主軸或主軸箱上。將千分表安裝在磁性表座表架上，使千分表測頭觸及矩形角尺(Y軸方向)。移動機床坐標軸X軸，調(diào)整矩形角尺或平尺位置，使矩形角尺(或平尺)一邊與X軸平行。將千分表測頭靠在矩形角尺(或直角尺)檢驗面上(X軸方向)，安裝示意圖如圖8-1-13（a）所示。移動機床Z軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設備Z軸軸線運動和X軸軸線運動間的

7、垂直度。Z軸軸線運動和Y軸軸線運動間的垂直度檢測實施步驟可參照“Z軸軸線運動與X軸軸線運動間的垂直度檢測”步驟，安裝示意圖如圖8-1-l3（b）所示。Y軸軸線運動和X軸軸線運動間的垂直度檢測實施步驟可參照“Z軸軸線運動與X軸軸線運動間的垂直度檢測”步驟，安裝示意圖如圖8-1-13（c）所示。 (a)Z軸和X軸垂直度 (b)Z軸和Y軸垂直度 (c)Y軸和X軸垂直度圖8-1-13 線性運動間的垂直度檢測安裝示意圖在檢測時，應注意：矩形角尺或平尺應平行于對應坐標軸軸線放置。如主軸能鎖緊，千分表可安裝在機床主軸上，否則千分表應安裝在機床主軸箱上。為參考和修正方便，應記錄值是小于、等于還是大于90

8、76;。測量前應將機床工作臺移動到坐標軸中間位置，并把角尺放在工作臺的中間位置。（8)主軸的軸向竄動檢測方法主軸的軸向竄動是指主軸旋轉(zhuǎn)時，在沿規(guī)定方向加軸向力以消除最小軸向游隙影響的情況下，主軸沿其軸線所作往復運動的范圍。主軸的軸向竄動量過大會導致銑削工件時產(chǎn)生振動，影響加工零件的平面度和表面粗糙度，在攻絲時會產(chǎn)生單個螺紋的周期性螺距誤差，嚴重時甚至會損壞刀具。所以機床出廠前和設備驗收時都要對主軸的周期性軸向竄動進行檢測。根據(jù)國家標準可知，主軸的軸向竄動檢測允差為：0.005mm。具體檢測方法如下：將拉釘安裝到檢驗棒尾部。將檢驗棒和主軸錐孔擦拭干凈。將檢驗棒安裝到加工中心主軸錐孔內(nèi)。將磁性表座

9、組裝好并吸附在機床工作臺上。將千分表安裝在磁性表座表架上，移動坐標軸調(diào)整千分表與檢驗棒的相對位置，使千分表測頭觸及檢驗棒端面中心處。檢測安裝示意圖如圖8-1-14所示。啟動機床主軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設備主軸軸向竄動量。注意：千分表測頭應觸及檢驗棒端面中心處，以避免檢驗棒端面跳動的影響。應在機床的所有工作主軸上進行檢驗。圖8-1-14主軸軸向竄動檢測安裝示意圖（9)主軸錐孔的徑向跳動檢測方法加工中心主軸錐孔徑向跳動量過大會導致刀桿和銑刀徑向跳動及擺差增大，銑槽時會引起槽寬超差或產(chǎn)生錐度；同時可導致加工會引起加工孔的尺寸、圓度和圓柱度超差(圓變成橢圓)，在使用小直徑刀具加工時

10、甚至會損壞刀具。所以機床出廠前和設備驗收時都要對主軸錐孔的徑向跳動進行檢測。根據(jù)國家標準可知，主軸的軸向竄動檢測允差為：靠近主軸端部為0.007mm，距主軸端部300mm處為0.015mm。具體檢測方法如下：將拉釘安裝到檢驗棒尾部。將檢驗棒和主軸錐孔擦拭干凈。將檢驗棒安裝到加工中心主軸錐孔內(nèi)。將磁性表座組裝好并吸附在機床工作臺上。將千分表安裝在磁性表座表架上，移動機床坐標軸調(diào)整千分表與檢驗棒的相對位置，使千分表測頭觸及檢驗棒靠近主軸端部側面母線(圖8-1-15的a位置)。 起動機床主軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設備主軸錐孔近端徑向跳動量。圖8-1-15 主軸徑向跳動檢測安裝示意圖

11、移動機床坐標軸使千分表測頭觸及檢驗棒距主軸端部300mm處側面(圖8-1-15的b位置)，再讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設備主軸錐孔遠端徑向跳動量。注意：由于千分表測頭上受到側面的推力，檢驗結果可能受影響，為了避免誤差，測頭應嚴格對準旋轉(zhuǎn)面的軸線。應在機床的所有工作主軸上進行檢驗，檢驗時主軸應至少旋轉(zhuǎn)兩整圈。（10)主軸軸線與Z軸軸線運動間的平行度檢測方法加工中心主軸軸線和Z軸軸線運動間的平行度誤差過大會導致加工零件的表面粗糙度增大，在孔加工時會引起加工孔的尺寸和形狀超差(比如圓變成橢圓)。所以機床出廠前和設備驗收時都要對主軸軸線和Z軸軸線運動間的平行度進行檢測。根據(jù)國家標準可知，主

12、軸軸線與Z軸軸線運動間的平行度檢測允差為：在平行于Y軸軸線的Y-Z垂直平面內(nèi)300mm測量長度上為0.015mm，在平行于X軸軸線的Z-X垂直平面內(nèi)300mm測量長度上為0.015mm。具體檢測方法如下：將拉釘安裝到檢驗棒尾部。將檢驗棒和主軸錐孔擦拭干凈。將檢驗棒安裝到加工中心主軸錐孔內(nèi)。將磁性表座組裝好并吸附在機床工作臺上。將千分表安裝在磁性表座表架上，移動機床坐標軸調(diào)整千分表與檢驗棒的相對位置，使千分表測頭觸及檢驗棒側面母線，檢測安裝示意圖如圖8-1-16所示。(a)Y-Z垂直平面內(nèi) (b)Z-X垂直平面內(nèi)圖8-1-16 主軸軸線和Z軸軸線平行度檢測安裝示意圖移動機床Z軸使千分表從靠近主軸

13、端部移動到距主軸端部300mm處，讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設備主軸軸線和Z軸軸線運動間的平行度。注意：X軸軸線應置于行程的中間位置。（11)主軸軸線與X軸、Y軸軸線運動間的垂直度檢測方法加工中心主軸軸線與X軸、Y軸軸線運動間的垂直度誤差過大會導致銑削輪廓產(chǎn)生錐度，影響加工零件的平面度和表面粗糙度，在孔加工時會引起加工孔的尺寸、圓度和圓柱度超差(圓變成橢圓)。所以機床出廠前和設備驗收時都要對主軸軸線與X軸、Y軸軸線運動間的垂直度進行檢測。根據(jù)國家標準可知，主軸軸線與X軸、Y軸軸線運動間的垂直度檢測允差為：0.015mm/300mm。具體檢測方法如下：將平尺和機床工作臺表面擦拭干凈，

14、將平尺放置在機床工作臺中間位置(X或Y方向)。將專用支架裝好并安裝在機床主軸上。將千分表安裝在專用支架表架上，移動機床坐標軸使千分表測頭垂直壓向平尺。檢測安裝示意圖如圖8-1-l7所示。 (a)主軸軸線與X軸軸線垂直度 (b)主軸軸線與Y軸軸線垂直度圖8-1-17 主軸軸線垂直度檢測安裝示意圖手動旋轉(zhuǎn)機床主軸180°，讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設備主軸軸線與X軸、Y軸軸線運動間的垂直度。注意：如果可能，Y軸軸線和Z軸軸線鎖緊。平尺應平行于X軸或Y軸軸線放置。為了參考和修正方便，應記錄值是小于、等于還是大于90°。（12)工作臺面的平面度檢測方法平面度指在規(guī)定的測

15、量范圍內(nèi)，當所有點被包含在與該平面的總方向平行并相距給定值的兩個平面內(nèi)時，認為該面是平的。平面度檢測時所使用的工具主要有自準直儀、精密水平儀和實物標準(如平板、平尺)等。根據(jù)國家標準可知，工作臺面的平面度檢測允差為：L500mm時，為0.020mm；500mmL800mm時，為0.025mm；800mmL1250mm時，為0.030mm；1250mmL2000mm時，為0.040mm；在任意300mm測量長度上為0.012mm（其中L為工作臺托板的較短邊的長度）。具體檢測方法如下： 將機床工作臺移到中間位置，并將水平儀和機床工作臺擦拭干凈。將水平儀放置在被檢平面上，按照圖8-1-18所示規(guī)定方

16、向移動。記錄所測得的數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理，最終得出平面度數(shù)值。圖8-1-18 工作臺平面度檢測注意：X軸軸線和Z軸軸線應置于其行程中間位置?；剞D(zhuǎn)工作臺面的平面度應檢驗兩次，一次回轉(zhuǎn)工作臺鎖緊，一次不鎖緊（如適用的話），兩次測定的偏差均應符合允差要求。（13)工作臺面與X軸軸線運動間的平行度檢測根據(jù)國家標準可知，工作臺面與X軸軸線運動間的平行度檢測允差為：X500mm時，為0.020mm；500mmX800mm時，為0.025mm；800mmX1250mm時，為0.030mm；1250mmX2000mm時，為0.040mm。具體檢測方法如下： 將量塊、平尺和機床工作臺表面擦拭干凈，將一對等高量塊放

17、置在機床工作臺中間位置，將平尺放置在量塊上(X方向)。將磁性表座組裝好并吸附在機床主軸箱上。將千分表安裝在磁性表座表架上。找正平尺，使平尺與X軸平行。移動X軸，使千分表測頭從Z向垂直觸及平尺工作面，安裝示意圖如圖8-1-19（a）所示。 (a)工作臺面與X軸軸線平行度檢測 (b)工作臺面與Y軸軸線平行度檢測圖8-1-19 工作臺面與坐標軸軸線運動間的平行度檢測安裝示意圖移動機床X軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設備臺面與X軸軸線的平行度。（14)工作臺面與Y軸軸線運動間的平行度檢測根據(jù)國家標準可知，工作臺面與Y軸軸線運動間的平行度檢測允差為：Y500mm時，為0.020mm；500m

18、mY800mm時，為0.025mm；800mmY1250mm時，為0.030mm；1250mmY2000mm時，為0.040mm。檢測實施步驟可參照（l3)“工作臺面與X軸軸線運動間的平行度檢測”步驟，安裝示意圖如圖8-1-19（b）所示。(15)工作臺面與Z軸軸線運動間的垂直度檢測根據(jù)國家標準可知，工作臺面與Z軸軸線運動間的垂直度檢測允差為：在500mm測量長度上為0.025mm。檢測實施步驟可參照（l3)工作臺面與X軸軸線運動間的平行度檢測”步驟，安裝示意圖如圖8-1-20所示。 (a)Z-X垂直平面內(nèi) (b)Y-Z垂直平面內(nèi)圖8-1-20 工作臺面與Z軸軸線運動間的垂直度檢測安裝示意圖注意：矩形角尺、角尺或圓柱角尺應置于工作臺的中央位置。如主軸能鎖緊，則指示器、顯微鏡或干涉儀可裝在主軸上，否則檢驗工具應裝在機床的主軸箱上。指示器測頭近似地置于刀具的工作位置，可在平行于工作臺面放置的矩形角尺上進行測量?；剞D(zhuǎn)工作臺應在互成90°的4個回轉(zhuǎn)位置處測量。（16)工作臺基準T形槽與X軸軸線運動間的平行度檢測方法工作臺基準T形槽與X軸軸線運動間的平行度檢測實施步驟如下：將機床工作臺移動到各坐標軸中間位置。將標準銷、矩形角尺和機床工作臺表面及T形槽擦拭干凈。將標準銷插入到機床T形槽內(nèi)。將矩形角尺沿X