數(shù)控機(jī)床幾何精檢驗PPT課件

1、2021-5-211-1 4、幾何精度檢驗 數(shù)控車床的幾何精度是指機(jī)床各部件工作表面的幾何形狀及相互位置接近正確幾何基準(zhǔn)的程度。 數(shù)控車床的幾何精度綜合反映車床的關(guān)鍵機(jī)械零部件及其組裝后的幾何形狀誤差。它決定運動件 在低速空轉(zhuǎn)時的運動精度；決定加工精度的零件、部件之間及其運動軌跡之間的相對位置精度。 數(shù)控車床在機(jī)械加工領(lǐng)域中是極為普遍的機(jī)械設(shè)備之一，車削加工時，車床、刀具、切削用量和 工藝等因素直接影響加工精度，而在正常加工條件下進(jìn)行各項的切削加工，車床本身的幾何精度是其 中最重要的因素。 2021-5-211-2 例如：車端面時的平面度和垂直度,主要決定于中拖板移動對主軸軸線的垂直度; 車削

2、圓柱面時， 圓柱度主要決定于工件回轉(zhuǎn)軸線的穩(wěn)定性，車刀刀尖移動軌跡的直線度以及與工件回轉(zhuǎn)軸線的平行度， 就是說主要決定于車床主軸與刀架的運動，包括主軸與刀架移動的平行度。 因此，掌握和研究車床精度的檢驗項目和檢驗方法，探討機(jī)床誤差對加工質(zhì)量的影響是極其重要的。 以CAK40100為例，介紹數(shù)車的幾何精度檢測方法。 2021-5-211-3 4.1 導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度、導(dǎo)軌的平行度 4.1.1 檢驗要求 2021-5-211-4 4.1.2 檢驗工具 1.精密水平儀 2.水平儀使用方法： 水平儀是用于檢查各種機(jī)床及其它機(jī)械設(shè)備導(dǎo)軌的不直度、機(jī)件相對位置的平行度以及設(shè)備安裝 的水平位置和垂直

3、位置的儀器。 水平儀是機(jī)床制造、安裝和修理中最基本的一種檢驗工具。一般框式水平儀的外形尺寸是 200200mm，精度為0.02/1000。水平儀的刻度值是氣泡運動一格時的傾斜度，以每米多少毫米為單 位，刻度值也叫做讀數(shù)精度或靈敏度。 若將水平儀安置在1米長的平尺表面上，在右端墊0.02毫米的高度，此時氣泡的運動距離正好為 一個刻度。如圖1所示。 2021-5-211-5 2021-5-211-6 測量導(dǎo)軌時，水平儀的移動方向習(xí)慣上是從左向右移動，機(jī)床導(dǎo)軌的凸凹是由氣泡的運動方向來確 定。如圖2 所示。 如果導(dǎo)軌是凸的，水平儀向右移動，水平儀的氣泡向相反方向運動，如圖2（1）所示。 如果導(dǎo)軌是凹

4、的，水平儀向右移動，水平儀的氣泡向相同方向運動，如圖2（2）所示。 2021-5-211-7 4.1.3導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度測量方法 將水平儀縱向放在溜板上靠近前導(dǎo)軌上，從刀架處于主軸箱一端的極限位置開始從左等距離向右， 依次記錄溜板在每一位置時水平儀的讀數(shù)，作導(dǎo)軌曲線圖。 導(dǎo)軌全長的直線度誤差全為： 全=最大變化格數(shù)水平儀規(guī)格測量時每次移動距離 2021-5-211-8 例如：檢驗一臺最長工件長度Dc=750mm臥式車床，溜板每移動250mm測量一次，水平儀刻度值為0.02/1000； 溜板在各個測量位置時水平儀的讀數(shù)依次為：+1.8、+1.4、-0.8、-1.6格 根據(jù)讀數(shù)畫曲線圖如下：

5、 由上圖可以得出，導(dǎo)軌全長的直線度誤差全為： 公式：全=最大變化格數(shù)水平儀規(guī)格測量時每次移動距離 全=2.80.02/1000250 =0.014mm 2021-5-211-9 由上圖可以得出，導(dǎo)軌局部的直線度誤差局為： 公式：局=變化格數(shù)水平儀規(guī)格測量時每次移動距離 局=（1.6-0）0.02/1000250 =0.008mm 0.0140.0075(局部公差)因為在導(dǎo)軌兩端 這臺車床的導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度檢驗合格。 2021-5-211-10 4.1.4導(dǎo)軌（橫向）的平行度測量方法 將水平儀固定放置在溜板的橫向位置，縱向等距離移動溜板，從左等距離到右。記錄溜板在每一位置的 水平儀的讀數(shù)

6、。 導(dǎo)軌的平行度誤差： 平水平儀在全部測量長度上讀數(shù)的最大代數(shù)值水平儀規(guī)格 2021-5-211-11 例如：檢驗一臺導(dǎo)軌長度Dc=750mm臥式車床，溜板每移動250mm測量一次，水平儀刻度值依次 為：0、+1、+2、+3.8，水平儀刻度值為0.02/1000。 平3.8 0.02/10000.076/1000 0.076/10000.04/1000 導(dǎo)軌橫向的平行度不合格。 2021-5-211-12 例如：檢驗一臺導(dǎo)軌長度Dc=750mm臥式車床，溜板每移動250mm測量一次，水平儀刻度值依次 為：0、+1、+2、+3.8，水平儀刻度值為0.02/1000。 平3.8 0.02/1000

7、0.076/1000 0.076/10000.04/1000 導(dǎo)軌橫向的平行度不合格。 2021-5-211-13 注意： （1）為什么只許導(dǎo)軌中間凸起？ 因為：導(dǎo)軌中間部分使用機(jī)會較多，比較容易磨損。 （2）床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度對加工質(zhì)量的影響如何？ 車床車內(nèi)外圓時，刀具縱向移動過程中高低位置發(fā)生變化，影響工件素線的直線度，但影響較 小。 （3）床身導(dǎo)軌的平行度對加工質(zhì)量的影響。 車內(nèi)外圓時，刀具縱向移動過程，前后擺動，影響工件素線的直線度，影響較大。 2021-5-211-14 4.2 溜板移動在水平面內(nèi)的直線度 4.2.1 檢驗要求 2021-5-211-15 4.2.2 檢驗工

8、具 1.千分表 2.磁力表座 3.檢驗棒1 4.2.3 測量方法： 在主軸錐孔及尾座錐孔中分別插入頂尖，檢驗棒裝入頂尖中，把磁力表座固定在刀架上，使 千分表測頭接觸檢驗棒表面，如圖所示，移動溜板檢驗，千分表的最大差值。 4.2.4 對加工質(zhì)量的影響 車內(nèi)外圓時，刀具縱向移動過程中前后位置發(fā)生變化，影響工件素線的直線度，影響較大。 2021-5-211-16 4.3 尾座移動對溜板移動的平行度 4.3.1 檢驗要求 4.3.2 檢驗工具 1.千分表 2.磁力表座 2021-5-211-17 4.3.3 測量方法： 把磁力表座固定在刀架上，使千分表測頭接觸尾座套筒表面，如圖所示。尾座盡可能地靠近溜

9、板，使 其一起移動，得出讀數(shù)。為了使固定在回轉(zhuǎn)刀架上的指示器測頭總是觸及在 同一點上尾座套筒應(yīng)保持鎖 緊狀態(tài)。進(jìn)行檢測時，尾座應(yīng)按正常工作狀態(tài)鎖緊。沿著行程在每隔300處記錄讀數(shù)。 誤差為千分表讀數(shù)的最大差值。 4.3.4對加工質(zhì)量的影響 尾座移至床身導(dǎo)軌上不同縱向位置時，尾座套孔的錐孔軸線與主軸軸線會產(chǎn)生等高度誤差，影響鉆、 擴(kuò)、鉸孔以及兩頂尖支承工件車削外圓時的加工精度。 2021-5-211-18 4.4 主軸軸向竄動、軸肩支承面的跳動 4.4.1 檢驗要求 4.4.2 檢驗工具 1.千分表 2.磁力表座 3.專用檢具2 2021-5-211-19 4.4.3 測量方法： ）主軸的軸向竄

10、動允差 在主軸錐孔中插入一專用檢具，棒端部中心孔內(nèi)放一鋼球，千分表的平測頭頂在鋼球上，旋轉(zhuǎn)主軸進(jìn) 行檢驗，千分表讀數(shù)的最大差值，就是竄動量。 b）主軸軸肩支承面的跳動 將千分表測頭頂在軸肩支承面靠近邊緣處，旋轉(zhuǎn)主軸，分別在相隔90的四個位置上檢驗，四次中的最 大差值。 2021-5-211-20 4.5 主軸定心軸徑的徑向跳動。 4.5.1 檢驗要求 4.5.2 檢驗工具 1.千分表 2.磁力表座 2021-5-211-21 4.5.3 測量方法： 將千分表固定在機(jī)床上，使其測頭垂直觸及主軸定心軸頸（包括圓錐軸頸）的表面，旋轉(zhuǎn)主軸，千分 表的最大差值。 4.5.4其對加工質(zhì)量的影響 1.用卡盤

11、夾持工件車內(nèi)外圓時： a.加工表面與夾特面的同軸度圓度 b.多次裝夾中加工出的表面的同軸度。 2.鉆、擴(kuò)、鉸孔時引起孔徑擴(kuò)大以及工件表面粗糙度。 2021-5-211-22 4.6 主軸錐孔軸線的徑向跳動 4.6.1 檢驗要求 4.6.2 檢驗工具 1.千分表 2.磁力表座 3.專用檢具3 2021-5-211-23 4.6.3 測量方法： 在主軸錐孔中插入一檢驗棒，將千分表固定在機(jī)床上，使其測頭觸及檢驗的圓柱面，旋轉(zhuǎn)主軸，分別 在a和b處檢驗，千分表的讀數(shù)差值。 4.6.4注意事項 相對主軸旋轉(zhuǎn)90檢驗三次，消除棒誤差影響；取四次結(jié)果的平均值，精確度較高。 主軸錐孔軸線的徑向跳動對加工質(zhì)量的

12、影響： 兩尖頂支承工件車削外圓時：a.圓度；b.加工表面與中心孔的同軸度；c.多次裝夾時對加 工出的各表面有同軸度，工件表面粗糙度均有影響。 2021-5-211-24 4.7 主軸軸線對溜板縱向移動的平行度 4.7.1 檢驗要求 4.7.2 檢驗工具 1.千分表 2.磁力表座 3.專用檢具3 2021-5-211-25 4.7.3 測量方法： 在主軸錐孔中插入一檢驗棒，把千分表固定在刀架上，使千分表測頭觸及檢驗棒表面，分別在a、b兩 處移動溜板檢驗，千分表的最大差值。 注意： 主軸回轉(zhuǎn)180，消除檢驗棒本身的誤差，兩次測量結(jié)果的代數(shù)和的一半。 4.7.4其對加工質(zhì)量的影響 用卡盤或其它夾具夾

13、持工件（不用后頂尖支承），車削內(nèi)外圓時，刀尖移動軌跡與工件回轉(zhuǎn) 軸線在水平面內(nèi)平行度誤差工件產(chǎn)生錐度；在垂直面平面內(nèi)的平行度誤差工件素線的直線度。 2021-5-211-26 4.8 主軸頂尖的徑向跳動 4.8.1 檢驗要求 4.8.2 檢驗工具 1.千分表 2.磁力表座 3.頂尖 2021-5-2 11-27 4.8.3 測量方法： 將檢驗用的專用頂尖插入主軸錐孔，用千分表進(jìn)行檢驗，使其觸頭垂直觸及頂尖表面，旋轉(zhuǎn)主軸，千 分表的最大差值。 注意：主軸竄動量對跳動量的影響：實值= 4.8.4其對加工質(zhì)量的影響 車外圓時圓度。 加表面中的孔同軸度 多次裝夾時加工出的表面同軸度 工件表面粗糙度 2

14、 60 COS 最大讀數(shù) 2021-5-211-28 4.9 尾座套筒軸線對溜板移動的平行度 4.9.1 檢驗要求 4.9.2 檢驗工具 1.千分表 2.磁力表座 2021-5-2 11-29 4.9.3 測量方法： 將千分表固定在刀架上，使其測頭觸及尾座套筒表面，移動溜板，分別在a和b處檢驗，千分表的讀數(shù) 差值。 4.9.4其對加工質(zhì)量的影響 用裝在尾座套筒錐孔中的刀具進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔時，刀具軸線與工件回轉(zhuǎn)軸線間產(chǎn)生同軸度 誤差，使加工孔的直徑擴(kuò)大并產(chǎn)生喇叭形。 2021-5-211-30 4.10 尾座套筒錐孔軸線對溜板移動的平行度 4.10.1 檢驗要求 4.10.2 檢驗工具 1.千分

15、表 2.磁力表座 3.專用檢具3 2021-5-211-31 4.10.3 測量方法： 在尾座錐孔中插入一檢驗棒，將千分表固定在溜板上，使其測頭觸及檢驗的圓柱面，移動溜板，在300 長度上，千分表的讀數(shù)差值。 注意；相對套筒旋轉(zhuǎn)180檢驗一次，消除棒誤差影響；取二次結(jié)果的平均值。 4.10.4其對加工質(zhì)量的影響 用裝在尾座套筒錐孔中的刀具進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔時，刀具進(jìn)給方向與工件回轉(zhuǎn)軸線不重合， 引起被加工孔的孔徑擴(kuò)大和產(chǎn)生喇叭形；用兩頂尖支承工件車削外圓時，影響工件素線的直線度。 2021-5-211-32 4.11 主軸和尾座兩頂尖的等高度 4.11.1 檢驗要求 4.11.2 檢驗工具 1.

16、千分表 2.磁力表座 3. 檢驗棒1 2021-5-211-33 4.11.3 測量方法： 在主軸錐孔及尾座錐孔中分別插入頂尖，檢驗棒裝入頂尖中，把磁力表座固定在刀架上，使千分表測 頭接觸檢驗棒表面，如圖所示，移動溜板檢驗，千分表的最大差值。 4.11.4其對加工質(zhì)量的影響 用兩頂尖支承工件車削外圓時，刀尖移動軌跡與工件回轉(zhuǎn)軸線間產(chǎn)生平行度誤差，影響工 件素線的直線度；用裝在尾座套筒錐孔中的孔加工刀具進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔時，刀具軸線與工件回轉(zhuǎn)軸 線間產(chǎn)生同軸度誤差，引起被加工孔徑擴(kuò)大。 2021-5-211-34 4.12 橫刀架橫向移動對主軸軸線的垂直度 4.12.1 檢驗要求 4.12.2 檢

17、驗工具 1.千分表 2. 磁力表座 3. 專檢具4或直角尺 2021-5-211-35 4.12.3 測量方法： 方法一：將檢驗平盤固定在主軸上，千分表固定在中拖板上，移動中拖板進(jìn)行檢驗，然后將主軸旋轉(zhuǎn)180， 再測一次，兩次測量結(jié)果的代數(shù)和之差。 方法二：用直角尺的一邊為基準(zhǔn)，即把直角尺放置導(dǎo)軌上，千分表裝在中拖板上，在縱向測量直角尺一底面 的左右兩邊的讀數(shù)相等。如不等則調(diào)整水平儀左右兩邊位置直到相等，然后橫向測量的千分表的最大代數(shù)差 值。 4.12.4其對加工質(zhì)量的影響 車端面時對工件端面的平面度和垂直度受影響。 2021-5-211-36 例如：車端面時的平面度和垂直度,主要決定于中拖板

18、移動對主軸軸線的垂直度; 車削圓柱面時， 圓柱度主要決定于工件回轉(zhuǎn)軸線的穩(wěn)定性，車刀刀尖移動軌跡的直線度以及與工件回轉(zhuǎn)軸線的平行度， 就是說主要決定于車床主軸與刀架的運動，包括主軸與刀架移動的平行度。 因此，掌握和研究車床精度的檢驗項目和檢驗方法，探討機(jī)床誤差對加工質(zhì)量的影響是極其重要的。 以CAK40100為例，介紹數(shù)車的幾何精度檢測方法。 2021-5-211-37 4.1 導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度、導(dǎo)軌的平行度 4.1.1 檢驗要求 2021-5-211-38 例如：檢驗一臺導(dǎo)軌長度Dc=750mm臥式車床，溜板每移動250mm測量一次，水平儀刻度值依次 為：0、+1、+2、+3.8，水平儀刻度值為0.02/1000。 平3.8 0.02/10000.076/1