加工中心幾何精度檢驗(yàn)

1、加工中心幾何精度檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有：各直線軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度、各直線軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差、各直線軸相會(huì)垂直度檢驗(yàn)、主軸的軸向竄動(dòng)、主軸的徑向跳動(dòng)、主軸軸線與Z軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度、工作臺(tái)面的平面度等。(1)X軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度檢測(cè)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，X軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度檢測(cè)允差為：X0500mm時(shí)，允差為0.010mm;500mmeX800mnfl寸，允差為0.015mm；800mmeX1250mnW,允差為0.020mm；1250mrKXw2000mnW,允差為0.025mni局部公差要求為:在任意300mmU量長(zhǎng)度上為0.007mmo具體檢測(cè)方法如下：將平尺和機(jī)床工作臺(tái)表面擦拭干凈。將平尺沿X軸放

2、置在機(jī)床工作臺(tái)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(jī)床主軸箱上，將千分表安裝在磁性表座表架上。移動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸X軸，使千分表測(cè)頭垂直觸及平尺工作面。安裝示意圖如圖8-17所示。移動(dòng)機(jī)床X軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為機(jī)床X軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度。(2)Y軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度檢測(cè)Y軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度檢測(cè)實(shí)施步驟可參照X軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度檢測(cè)步驟，檢測(cè)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)(3)Z軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度檢測(cè)Z軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度檢測(cè)實(shí)施步驟可參照X軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度檢測(cè)步驟，檢測(cè)允差與X軸相同，安裝示意圖如圖8-1-9

3、所示。圖8-1-9Z軸軸線運(yùn)動(dòng)直線度檢測(cè)安裝示意圖注意：對(duì)所有結(jié)構(gòu)型式的機(jī)床，平尺、鋼絲、直線度反射器都應(yīng)置于工作臺(tái)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(yàn)工具應(yīng)裝在機(jī)床的主軸箱上。測(cè)量位置應(yīng)盡可能靠近工作臺(tái)的中央。(4)X軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差檢測(cè)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，X軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差檢測(cè)允差為：0.060mm/1000mm局部公差要求為：在任意500mmU量長(zhǎng)度上為0.030mm/1000mm具體檢測(cè)方法如下：將水平儀和機(jī)床工作臺(tái)表面擦拭干凈，將水平儀放置在機(jī)床工作臺(tái)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)

4、b)在X-Y水平面內(nèi)(c)在Y-Z垂直平面內(nèi)圖8-1-10X軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差檢測(cè)安裝示意圖移動(dòng)機(jī)床X軸，讀取水平儀的變化值，其讀數(shù)最大差值則為機(jī)床X軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差。(5)Y軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差檢測(cè)Y軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差檢測(cè)實(shí)施步驟可參照X軸角度偏差檢測(cè)步驟，檢測(cè)允差與X軸相同，安裝示意圖如圖8-1-11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8-1-11Y軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差檢測(cè)安裝示意圖(6)Z軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差檢測(cè)Z軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差檢測(cè)實(shí)施步驟可參照X軸角度偏差檢測(cè)步驟，檢測(cè)允差與X軸相同，安裝示意圖如圖8-1-12所示。(a)在Y-Z垂

5、直平面內(nèi)(b)在Z-X垂直平面內(nèi)圖8-1-12Z軸軸線運(yùn)動(dòng)的角度偏差檢測(cè)安裝示意圖在檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意：檢驗(yàn)工具應(yīng)置于運(yùn)動(dòng)部件上。沿行程在等距離的5個(gè)位置上檢驗(yàn)。應(yīng)在每個(gè)位置的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向測(cè)取。最大與最小讀數(shù)的差值應(yīng)不超過允許公差。當(dāng)坐標(biāo)軸軸線運(yùn)動(dòng)引起主軸箱和夾持工件的工作臺(tái)同時(shí)產(chǎn)生角運(yùn)動(dòng)時(shí)，這兩種角運(yùn)動(dòng)應(yīng)測(cè)量并用數(shù)學(xué)方法處理。(7)Z軸軸線運(yùn)動(dòng)與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，Z軸軸線運(yùn)動(dòng)與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)允差為：0.020mm/500mm具體檢測(cè)方法如下：將機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)到各坐標(biāo)軸中間位置。將矩形角尺和機(jī)床工作臺(tái)表面擦拭干凈。將矩形角尺(或平尺)沿X方向放置在機(jī)床工作臺(tái)中

6、間位置。將磁性表座組裝好并吸附在機(jī)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(cè)頭觸及矩形角尺(Y軸方向)。移動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)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(cè)頭靠在矩形角尺(或直角尺)檢驗(yàn)面上(X軸方向)，安裝示意圖如圖8-1-13(a)所示。移動(dòng)機(jī)床Z軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設(shè)備Z軸軸線運(yùn)動(dòng)和X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度。Z軸軸線運(yùn)動(dòng)和Y軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)實(shí)施步驟可參照“Z軸軸線運(yùn)動(dòng)與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)”步驟，安裝示意圖如圖8-1-13(b)所示。Y軸軸線運(yùn)動(dòng)和X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)實(shí)施步驟可參照“Z軸軸線運(yùn)動(dòng)

7、與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)”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軸和丫軸垂直度(c)Y軸和X軸垂直度圖8-1-13線性運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)安裝示意圖在檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意：矩形角尺或平尺應(yīng)平行于對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸軸線放置。如主軸能鎖緊，千分表可安裝在機(jī)床主軸上，否則千分表應(yīng)安裝在機(jī)床主軸箱上。為參考和修正方便，應(yīng)記錄a值是小于、等于還是大于90。測(cè)量前應(yīng)將機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)到坐標(biāo)軸中間位置，并把角尺放在工作臺(tái)的中間位置。(8)主軸的軸向竄動(dòng)檢測(cè)方法主軸的軸向竄動(dòng)是指主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍。主軸的軸向竄動(dòng)

8、量過大會(huì)導(dǎo)致銃削工件時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工零件的平面度和表面粗糙度，在攻絲時(shí)會(huì)產(chǎn)生單個(gè)螺紋的周期性螺距誤差，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞刀具。所以機(jī)床出廠前和設(shè)備驗(yàn)收時(shí)都要對(duì)主軸的周期性軸向竄動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，主軸的軸向竄動(dòng)檢測(cè)允差為：0.005mni具體檢測(cè)方法如下：將拉釘安裝到檢驗(yàn)棒尾部。將檢驗(yàn)棒和主軸錐孔擦拭干凈。將檢驗(yàn)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(jī)床工作臺(tái)上。將千分表安裝在磁性表座表架上，移動(dòng)坐標(biāo)軸調(diào)整千分表與檢驗(yàn)棒的相對(duì)位置，使千分表測(cè)頭觸及檢驗(yàn)棒端面中心處。檢測(cè)安裝示意圖如圖8-1-14所示。啟動(dòng)機(jī)床主軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設(shè)備主軸軸向竄動(dòng)

9、量。注意：千分表測(cè)頭應(yīng)觸及檢驗(yàn)棒端面中心處，以避免檢驗(yàn)棒端面跳動(dòng)的影響。應(yīng)在機(jī)床的所有工作主軸上進(jìn)行檢驗(yàn)。圖8-1-14主軸軸向竄動(dòng)檢測(cè)安裝示意圖(9)主軸錐孔的徑向跳動(dòng)檢測(cè)方法銃槽時(shí)會(huì)引（圓變成加工中心主軸錐孔徑向跳動(dòng)量過大會(huì)導(dǎo)致刀桿和銃刀徑向跳動(dòng)及擺差增大，起槽寬超差或產(chǎn)生錐度；同時(shí)可導(dǎo)致加工會(huì)引起加工孔的尺寸、圓度和圓柱度超差橢圓），在使用小直徑刀具加工時(shí)甚至?xí)p壞刀具。所以機(jī)床出廠前和設(shè)備驗(yàn)收時(shí)都要對(duì)主軸錐孔的徑向跳動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，主軸的軸向竄動(dòng)檢測(cè)允差為：靠近主軸端部為0.007mm,距主軸端部300mnb為0.015mni具體檢測(cè)方法如下：將拉釘安裝到檢驗(yàn)棒尾部。將檢

10、驗(yàn)棒和主軸錐孔擦拭干凈。將檢驗(yàn)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(jī)床工作臺(tái)上。將千分表安裝在磁性表座表架上，移動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸調(diào)整千分表與檢驗(yàn)棒的相對(duì)位置，使千分表測(cè)頭觸及檢驗(yàn)棒靠近主軸端部側(cè)面母線（圖8-1-15的a位置）。起動(dòng)機(jī)床主軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設(shè)備主軸錐孔近端徑向跳動(dòng)量?？贠JxT.LJ.Jj日一口圖8-1-15主軸徑向跳動(dòng)檢測(cè)安裝示意圖移動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸使千分表測(cè)頭觸及檢驗(yàn)棒距主軸端部300mm處側(cè)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(shè)備主軸錐孔遠(yuǎn)端徑向跳動(dòng)量。注意：由于千分表測(cè)頭上受到側(cè)面的推力，檢驗(yàn)結(jié)果可能受影

11、響，為了避免誤差，測(cè)頭應(yīng)嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)面的軸線。應(yīng)在機(jī)床的所有工作主軸上進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)時(shí)主軸應(yīng)至少旋轉(zhuǎn)兩整圈。（10）主軸軸線與Z軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)方法加工中心主軸軸線和Z軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度誤差過大會(huì)導(dǎo)致加工零件的表面粗糙度增大，在孔加工時(shí)會(huì)引起加工孔的尺寸和形狀超差（比如圓變成橢圓）。所以機(jī)床出廠前和設(shè)備驗(yàn)收時(shí)都要對(duì)主軸軸線和Z軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，主軸軸線與Z軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)允差為：在平彳T于Y軸軸線的Y-Z垂直平面內(nèi)300mml量長(zhǎng)度上為0.015mm,在平行于X軸軸線的Z-X垂直平面內(nèi)300mmi量長(zhǎng)度上為0.015mm=具體檢測(cè)方法如下：將拉釘

12、安裝到檢驗(yàn)棒尾部。將檢驗(yàn)棒和主軸錐孔擦拭干凈。將檢驗(yàn)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(jī)床工作臺(tái)上。將千分表安裝在磁性表座表架上，移動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸調(diào)整千分表與檢驗(yàn)棒的相對(duì)位置,使千分表測(cè)頭觸及檢驗(yàn)棒側(cè)面母線，檢測(cè)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(cè)安裝示意圖移動(dòng)機(jī)床Z軸使千分表從靠近主軸端部移動(dòng)到距主軸端部300mmt,讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設(shè)備主軸軸線和Z軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度。注意：X軸軸線應(yīng)置于行程的中間位置。(11)主軸軸線與X軸、Y軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)方法加工中心主軸軸

13、線與X軸、Y軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度誤差過大會(huì)導(dǎo)致銃削輪廓產(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(shí)會(huì)引起加工孔的尺寸、圓度和圓柱度超差(圓變成橢圓)。所以機(jī)床出廠前和設(shè)備驗(yàn)收時(shí)都要對(duì)主軸軸線與X軸、丫軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，主軸軸線與X軸、丫軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)允差為：0.015mm/300mm具體檢測(cè)方法如下:將平尺和機(jī)床工作臺(tái)表面擦拭干凈,將平尺放置在機(jī)床工作臺(tái)中間位置(X或Y方向)。將專用支架裝好并安裝在機(jī)床主軸上。將千分表安裝在專用支架表架上,移動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸使千分表測(cè)頭垂直壓向平尺。檢測(cè)安裝示意圖如圖8-1-17所示。(a)主軸軸線與X軸軸線垂直度

14、(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(cè)安裝示意圖手動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)床主軸180。，讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設(shè)備主軸軸線與X軸、Y軸軸線運(yùn)動(dòng)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(yīng)平行于X軸或Y軸軸線放置。為了參考和修正方便，應(yīng)記錄a值是小于、等于還是大于90。（12）工作臺(tái)面的平面度檢測(cè)方法平面度指在規(guī)定的測(cè)量范圍內(nèi)，當(dāng)所有點(diǎn)被包含在與該平面的總方向平行并相距給定值的兩個(gè)平面內(nèi)時(shí)，認(rèn)為該面是平的。平面度檢測(cè)時(shí)所使用的工具主要有自準(zhǔn)直儀、精密水平儀和實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)（如平板、平尺）等。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，工作臺(tái)面的平面度檢測(cè)允差為：LW500mm寸，為0.0

15、20mm；500mmeLW800mmB寸，為0.025mm；800mnL1250mm寸，為0.030mm；1250mnL2000mmW,為0.040mm；在任意300mmi量長(zhǎng)度上為0.012mm（其中L為工作臺(tái)托板的較短邊的長(zhǎng)度）。具體檢測(cè)方法如下：將機(jī)床工作臺(tái)移到中間位置，并將水平儀和機(jī)床工作臺(tái)擦拭干凈。將水平儀放置在被檢平面上，按照?qǐng)D8-1-18所示規(guī)定方向移動(dòng)。記錄所測(cè)得的數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終得出平面度數(shù)值。4(A111A-U-IACM時(shí)MB圖8-1-18工作臺(tái)平面度檢測(cè)注意：X軸軸線和Z軸軸線應(yīng)置于其行程中間位置?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)面的平面度應(yīng)檢驗(yàn)兩次，一次回轉(zhuǎn)工作臺(tái)鎖緊，一次不鎖緊（如

16、適用的話），兩次測(cè)定的偏差均應(yīng)符合允差要求。（13）工作臺(tái)面與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，工作臺(tái)面與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)允差為：XW500mm時(shí)，為0.020mm；500mmeX800mm0寸，為0.025mm；800mmeX1250mmW,為0.030mm；1250mmX2000mmW,為0.040mm=具體檢測(cè)方法如下：將量塊、平尺和機(jī)床工作臺(tái)表面擦拭干凈，將一對(duì)等高量塊放置在機(jī)床工作臺(tái)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(jī)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(dòng)X軸，使千分表測(cè)頭從Z向垂直觸及平尺工作面，

17、安裝示意圖如圖所示。圖8-1-19工作臺(tái)面與坐標(biāo)軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)安裝示意圖移動(dòng)機(jī)床X軸并讀取千分表的變化值，其讀數(shù)最大差值則為設(shè)備臺(tái)面與X軸軸線的平行度。(14)工作臺(tái)面與Y軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，工作臺(tái)面與丫軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)允差為：Yw500mm時(shí)，為0.020mm；500mmeY800mmB寸，為0.025mm；800mmeY1250mm寸，為0.030mm；1250mmY2000mm寸，為0.040mm=檢測(cè)實(shí)施步驟可參照(13)“工作臺(tái)面與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)”步驟，安裝示意圖如圖8-1-19(b)所示。(15)工作臺(tái)面與Z軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢

18、測(cè)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，工作臺(tái)面與Z軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)允差為：在500mmM量長(zhǎng)度上為0.025mm。檢測(cè)實(shí)施步驟可參照(13)工作臺(tái)面與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)”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(tái)面與Z軸軸線運(yùn)動(dòng)間的垂直度檢測(cè)安裝示意圖注意：矩形角尺、角尺或圓柱角尺應(yīng)置于工作臺(tái)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(yàn)工具應(yīng)裝在機(jī)床的主軸箱上。指示器測(cè)頭近似地置于刀具的工作位置，可在平行于工作臺(tái)面放置的矩形角尺上進(jìn)行測(cè)量?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)應(yīng)在互成90。的4個(gè)回轉(zhuǎn)位置處測(cè)量。(16)工作臺(tái)基準(zhǔn)T形槽與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)方法工作臺(tái)基準(zhǔn)T形槽與X軸軸線運(yùn)動(dòng)間的平行度檢測(cè)實(shí)施步驟如下:將機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)到各坐標(biāo)軸中間位置。將標(biāo)準(zhǔn)銷、矩形角尺和機(jī)床工作臺(tái)表面及T形槽擦拭干凈。將標(biāo)準(zhǔn)銷插入到機(jī)床T形槽內(nèi)。將矩形角尺沿X方向側(cè)面緊