檢驗(yàn)機(jī)床精度用的工具和裝置介紹

1、武漢華中數(shù)控股份有限公司檢驗(yàn)機(jī)床精度用的檢驗(yàn)機(jī)床精度用的工具和裝置介紹工具和裝置介紹 武漢華中數(shù)控股份有限公司使用檢具前應(yīng)注意：使用檢具前應(yīng)注意：1.檢具必須按照計(jì)量要求定期進(jìn)行計(jì)量，必要時(shí)，應(yīng)提供校驗(yàn)單，以證實(shí)該測(cè)量裝置的狀況。2.測(cè)量裝置在它未達(dá)到穩(wěn)定到環(huán)境溫度之前不宜使用，并且在使用過(guò)程中要盡量保持環(huán)境溫度穩(wěn)定。3.應(yīng)注意防止振動(dòng)、磁場(chǎng)、電擾動(dòng)等對(duì)儀器的干擾。 武漢華中數(shù)控股份有限公司1.1.平尺平尺1.1平尺是具有一定精度的平直基準(zhǔn)線的實(shí)體，參照它可以測(cè)定表面的直線度或平面度的偏差。1.2分類。具有單一面的橋形平尺（圖1）；具有兩個(gè)平行面的平尺（圖2）。 武漢華中數(shù)控股份有限公司2.2

2、.帶錐柄的檢驗(yàn)棒帶錐柄的檢驗(yàn)棒 2.1檢驗(yàn)棒代表在規(guī)定范圍內(nèi)所要檢查的軸線，用它檢查軸線的實(shí)際徑向跳動(dòng)，或者檢查軸線相對(duì)機(jī)床其他部件的位置。2.2分類2.2.1莫氏檢驗(yàn)棒。有M0、1、2、3、4、5、6號(hào)檢驗(yàn)棒。2.2.2 7：24錐柄檢驗(yàn)棒。有ISO、BT30、40、45、50等武漢華中數(shù)控股份有限公司 2.3 2.3說(shuō)明說(shuō)明2.3.1檢驗(yàn)棒有一個(gè)為了插入被檢機(jī)床錐孔用的錐柄和一個(gè)作為測(cè)量基準(zhǔn)的圓柱體，它們用淬火和經(jīng)溫定性處理的鋼制成。2.3.2對(duì)于比較小的莫氏圓錐和公制圓錐，如莫氏檢驗(yàn)棒，檢驗(yàn)棒在錐孔中是自鎖的；帶有一段螺紋，以供裝上螺母從孔內(nèi)抽出檢驗(yàn)棒。 2.3.3對(duì)于錐度較大的檢驗(yàn)棒，

3、如ISO檢驗(yàn)棒，則設(shè)置了一個(gè)螺孔，以便使用拉桿來(lái)固定檢驗(yàn)棒（具有自動(dòng)換刀的機(jī)床使用拉釘）。 武漢華中數(shù)控股份有限公司 2.4 2.4使用事項(xiàng)使用事項(xiàng)2.4.1檢驗(yàn)棒的錐柄和機(jī)床主軸的錐孔必須清潔干凈以保證接觸良好。2.4.2測(cè)量徑向跳動(dòng)時(shí)，檢驗(yàn)棒應(yīng)在相應(yīng)90度的4個(gè)位置依次插入主軸，誤差以4次結(jié)果的平均值計(jì)算。2.4.3檢查零部件側(cè)向位置精度或平行度時(shí)，應(yīng)將檢驗(yàn)棒和主軸旋轉(zhuǎn)180度，依次在檢驗(yàn)棒圓柱表面兩條相對(duì)的母線上進(jìn)行檢測(cè)。2.4.4檢驗(yàn)棒插入主軸后，應(yīng)稍等一段時(shí)間，以消除操作者手傳來(lái)的熱量使溫度穩(wěn)定。 武漢華中數(shù)控股份有限公司3.3.頂尖間的檢驗(yàn)棒頂尖間的檢驗(yàn)棒3.1安裝在兩頂尖之間的檢

4、驗(yàn)棒代表通過(guò)兩點(diǎn)間的一條直線。該檢驗(yàn)棒的軸線是直的，并具備理想的圓柱形表面。3.2說(shuō)明。檢驗(yàn)棒一般用熱拔無(wú)縫鋼管制成。兩端帶有中心孔的堵頭。精磨前進(jìn)行穩(wěn)定性處理。圓柱體必須淬火，可鍍硬鉻以增加耐磨性。 武漢華中數(shù)控股份有限公司4.4.角尺角尺4.1主要用來(lái)測(cè)量軸線間的垂直度公差及軸線運(yùn)動(dòng)的平行度誤差。4.2分類。主要有普通角尺、圓柱角尺和矩形角尺。4.3說(shuō)明。角尺用鋼、鑄鐵制造時(shí)，應(yīng)經(jīng)過(guò)淬火和穩(wěn)定性處理；也有花崗巖的矩形角尺。各種形狀的角尺武漢華中數(shù)控股份有限公司 5. 5. 精密水平儀精密水平儀5.1用來(lái)測(cè)量機(jī)床的水平、扭曲、直線度、平面度等。5.2分類，主要有框式水平儀、條式鉗工水平儀、合

5、像水平儀及電子水平儀。 武漢華中數(shù)控股份有限公司 5.3 5.3說(shuō)明說(shuō)明5.3.1檢查絕對(duì)水平時(shí)，要確保水平儀的平面與水平測(cè)量方向呈90度的附件。水平儀讀數(shù)兩次，第一次讀數(shù)后，將水平儀旋轉(zhuǎn)180度，再進(jìn)行第二次的讀數(shù)，兩次讀數(shù)的代數(shù)值相加除以2，以讀數(shù)的平均值作為測(cè)量結(jié)果。5.3.2當(dāng)測(cè)量表面形狀時(shí)，如直線度、平面度等，了解水平儀支承點(diǎn)中部間的距離L是很重要的。在每次讀數(shù)之間，以L 的增量形式移動(dòng)水平儀和它的支座進(jìn)行讀數(shù)，并確保后一個(gè)支腳所處的位置同前一個(gè)支腳在前一次讀數(shù)時(shí)所處的位置一樣。武漢華中數(shù)控股份有限公司 6. 6.指示器指示器6.1指示器用來(lái)測(cè)試移動(dòng)部件間的相對(duì)線性位移，如主軸跳動(dòng)、

6、平行度垂直度等。6.2分類。一般有百分表（0.01mm）、千分表（0.001mm）、杠桿表（0.01、0.001）、電子測(cè)試器（由測(cè)頭和放大器組成）6.2.1杠桿百分表是把杠桿測(cè)頭的位移通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樤诒肀P上的角位移。其體積小巧，測(cè)量桿能在180度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并能以正反兩個(gè)方向上測(cè)量，更適宜對(duì)孔、凹槽等難以測(cè)量的地方進(jìn)行測(cè)量。武漢華中數(shù)控股份有限公司6.36.3說(shuō)明說(shuō)明6.3.1一般用磁力表座作為測(cè)試支架，它必須具備足夠的剛度。6.3.2指示器的測(cè)頭應(yīng)垂直于被檢測(cè)面，以免產(chǎn)生誤差。武漢華中數(shù)控股份有限公司 7. 7.平板平板7.1用來(lái)作為平面的基準(zhǔn)體。7.2分類，一般有鑄鐵平板和花

7、崗巖平板。 8. 8. 激光干涉儀激光干涉儀8.1通過(guò)光路干涉原理進(jìn)行測(cè)試。以穩(wěn)態(tài)的氦-氖激光為光源，精度優(yōu)于百萬(wàn)分之0.5mm。8.2主要用來(lái)測(cè)試機(jī)床的位置精度，也可以測(cè)試直線度、垂直度等。武漢華中數(shù)控股份有限公司8.8.測(cè)量原理測(cè)量原理激光干涉儀一般采用的是氦氖激光器，其名義波長(zhǎng)為0.633微米，其長(zhǎng)期波長(zhǎng)穩(wěn)定性高于0.1PPM 。干涉技術(shù)是一種測(cè)量距離精度等于甚至高于1PPM的測(cè)量方法。其機(jī)理是：把兩束相干光波形合并相干（或引起相互干涉），其合成結(jié)果為兩個(gè)波形的相位差，用該相位差來(lái)確定兩個(gè)光波的光路差值的變化。當(dāng)兩個(gè)相干光波在相同相位時(shí)，即兩個(gè)相干光束波峰重疊，其合成結(jié)果為相長(zhǎng)干涉，其輸

8、出波的幅值等于兩個(gè)輸入波幅值之和；當(dāng)兩個(gè)相干光波在相反相位時(shí)，即一個(gè)輸入波波峰與另一個(gè)輸入波波谷重疊時(shí)，其合成結(jié)果為相消干涉，其幅值為兩個(gè)輸入波幅值之差，因此，若兩個(gè)相干波形的相位差隨著其光程長(zhǎng)度之差逐漸變化而相應(yīng)變化時(shí)，那么合成干涉波形的強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)周期性的變化，即產(chǎn)生一系列明暗相間的條紋，激光器內(nèi)的檢波器，根據(jù)記錄的條紋數(shù)來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度，其長(zhǎng)度為條紋數(shù)乘以半波長(zhǎng)。武漢華中數(shù)控股份有限公司 8.4 8.4測(cè)試方法測(cè)試方法。 首先將反射鏡置于機(jī)床的不動(dòng)的某個(gè)位置，讓激光束經(jīng)過(guò)反射鏡形成一束反射光；其次將干涉鏡置于激光器與反射鏡之間，并置于機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件上，形成另一束反射光，兩束光同時(shí)進(jìn)入激光器的回光

9、孔產(chǎn)生干涉；然后根據(jù)定義的目標(biāo)位置編制循環(huán)移動(dòng)程序，記錄各個(gè)位置的測(cè)量值（機(jī)器自動(dòng)記錄）；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，計(jì)算出機(jī)床的位置精度。測(cè)量示意圖如圖9所示。武漢華中數(shù)控股份有限公司 8.5 8.5 說(shuō)明說(shuō)明 測(cè)量前，應(yīng)考慮的誤差源是： 環(huán)境誤差。周圍環(huán)境的溫度（變化1）、大氣壓力（變化2.5mmHg）和現(xiàn)對(duì)濕度（變化30）的變化將會(huì)產(chǎn)生1ppm的測(cè)量誤差。一般采用自動(dòng)補(bǔ)償單元來(lái)消除。 機(jī)床表面溫度。機(jī)床運(yùn)行沒有達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，對(duì)于鋼制絲桿，絲桿每升高1，膨脹0.0000108mm.如果機(jī)床移動(dòng)1000mm時(shí)，則絲桿可能變化0.0108mm。一般采用材料溫度傳感器來(lái)測(cè)量補(bǔ)償。 死行程誤差。由于環(huán)境條件的變化導(dǎo)致激光束行程長(zhǎng)度不能得到補(bǔ)償而造成的誤差。 余弦誤差。當(dāng)激光測(cè)量系統(tǒng)與機(jī)床移動(dòng)軸線未對(duì)準(zhǔn)時(shí)，則構(gòu)成了余弦誤差。余弦誤差將使測(cè)量長(zhǎng)度小于實(shí)際誤差。 阿貝誤差。如果在一個(gè)偏離了被測(cè)位移的位置上進(jìn)行測(cè)