加工中心幾何精度檢驗

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(yùn)動直線度、各直線軸軸線運(yùn)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(yùn)動間的平行度、工作臺面的平面度等。（1)X軸軸線運(yùn)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(yùn)動直線度檢測安裝示意圖根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)可知，X軸軸線運(yùn)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(jī)床工作臺表面擦拭干凈。 將平尺沿X軸放置在機(jī)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(jī)床主軸箱上，將千分表安裝在磁性表座表架上。移動機(jī)床坐標(biāo)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(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)動直線度。（2)Y軸軸線運(yùn)動直線度檢測Y軸軸線運(yùn)動直線度檢測實施步驟可參照X軸軸線運(yùn)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(yùn)動直線度檢測安裝示意圖（

3、3)Z軸軸線運(yùn)動直線度檢測Z軸軸線運(yùn)動直線度檢測實施步驟可參照X軸軸線運(yùn)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(yùn)動直線度檢測安裝示意圖注意：對所有結(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(yīng)裝在機(jī)床的主軸箱上。測量位置應(yīng)盡可能靠近工作臺的中央。（4)X軸軸線運(yùn)動的角度偏差檢測根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)可知，X軸軸線運(yùn)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(jī)床工作臺表面擦拭干凈，將水平儀放置在機(jī)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(yùn)動的角度偏差檢測安裝示意圖移動機(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)動的角度偏差。（5)Y軸軸線運(yùn)動的角度偏差檢測Y軸軸線運(yùn)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(yùn)動的角度偏差檢測安裝示意圖（6)Z軸軸線運(yùn)動的角度偏差檢測Z軸軸線運(yùn)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(yùn)動的角度偏差檢測安裝示意圖在檢測時，應(yīng)注意：檢驗工具應(yīng)置于運(yùn)動部件上。沿行程在等距離的5個位置上檢驗。應(yīng)在每個位置的兩個運(yùn)動方向測取。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)動引起主軸箱和夾持工件的工作臺同時產(chǎn)生角運(yùn)動時，這兩種角運(yùn)動應(yīng)測量并用數(shù)學(xué)方法處理。（7)Z軸軸線運(yùn)動與X軸軸線運(yùn)動間的垂直度檢測根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)

6、可知，Z軸軸線運(yùn)動與X軸軸線運(yùn)動間的垂直度檢測允差為：0.020mm/500mm。具體檢測方法如下：將機(jī)床工作臺移動到各坐標(biāo)軸中間位置。將矩形角尺和機(jī)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(jī)床工作臺中間位置。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，使千分表測頭觸及矩形角尺(Y軸方向)。移動機(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(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)動和X軸軸線運(yùn)動間的

7、垂直度。Z軸軸線運(yùn)動和Y軸軸線運(yùn)動間的垂直度檢測實施步驟可參照“Z軸軸線運(yùn)動與X軸軸線運(yùn)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(yùn)動和X軸軸線運(yùn)動間的垂直度檢測實施步驟可參照“Z軸軸線運(yùn)動與X軸軸線運(yùn)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(yùn)動間的垂直度檢測安裝示意圖在檢測時，應(yīng)注意：矩形角尺或平尺應(yīng)平行于對應(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)記錄值是小于、等于還是大于90

8、76;。測量前應(yīng)將機(jī)床工作臺移動到坐標(biāo)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(fù)運(yùn)動的范圍。主軸的軸向竄動量過大會導(dǎo)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(yán)重時甚至?xí)p壞刀具。所以機(jī)床出廠前和設(shè)備驗收時都要對主軸的周期性軸向竄動進(jìn)行檢測。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床工作臺上。將千分表安裝在磁性表座表架上，移動坐標(biāo)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(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)備主軸軸向竄動量。注意：千分表測頭應(yīng)觸及檢驗棒端面中心處，以避免檢驗棒端面跳動的影響。應(yīng)在機(jī)床的所有工作主軸上進(jìn)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(dǎo)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(dǎo)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?xí)p壞刀具。所以機(jī)床出廠前和設(shè)備驗收時都要對主軸錐孔的徑向跳動進(jìn)行檢測。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床工作臺上。將千分表安裝在磁性表座表架上，移動機(jī)床坐標(biāo)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(cè)面母線(圖8-1-15的a位置)。 起動機(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量。圖8-1-15 主軸徑向跳動檢測安裝示意圖

11、移動機(jī)床坐標(biāo)軸使千分表測頭觸及檢驗棒距主軸端部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)端徑向跳動量。注意：由于千分表測頭上受到側(cè)面的推力，檢驗結(jié)果可能受影響，為了避免誤差，測頭應(yīng)嚴(yán)格對準(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，檢驗時主軸應(yīng)至少旋轉(zhuǎn)兩整圈。（10)主軸軸線與Z軸軸線運(yùn)動間的平行度檢測方法加工中心主軸軸線和Z軸軸線運(yùn)動間的平行度誤差過大會導(dǎo)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(jī)床出廠前和設(shè)備驗收時都要對主軸軸線和Z軸軸線運(yùn)動間的平行度進(jìn)行檢測。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)可知，主

12、軸軸線與Z軸軸線運(yùn)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(jī)床工作臺上。將千分表安裝在磁性表座表架上，移動機(jī)床坐標(biāo)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(cè)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(jī)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(shè)備主軸軸線和Z軸軸線運(yùn)動間的平行度。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(yùn)動間的垂直度誤差過大會導(dǎo)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(jī)床出廠前和設(shè)備驗收時都要對主軸軸線與X軸、Y軸軸線運(yùn)動間的垂直度進(jìn)行檢測。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)可知，主軸軸線與X軸、Y軸軸線運(yùn)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(jī)床工作臺表面擦拭干凈，

14、將平尺放置在機(jī)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(jī)床主軸上。將千分表安裝在專用支架表架上，移動機(jī)床坐標(biāo)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(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(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平面內(nèi)時，認(rèn)為該面是平的。平面度檢測時所使用的工具主要有自準(zhǔn)直儀、精密水平儀和實物標(biāo)準(zhǔn)(如平板、平尺)等。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床工作臺移到中間位置，并將水平儀和機(jī)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(jìn)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(yīng)置于其行程中間位置?；剞D(zhuǎn)工作臺面的平面度應(yīng)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(yīng)符合允差要求。（13)工作臺面與X軸軸線運(yùn)動間的平行度檢測根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)可知，工作臺面與X軸軸線運(yùn)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(jī)床工作臺表面擦拭干凈，將一對等高量塊放

17、置在機(jī)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(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(biāo)軸軸線運(yùn)動間的平行度檢測安裝示意圖移動機(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)備臺面與X軸軸線的平行度。（14)工作臺面與Y軸軸線運(yùn)動間的平行度檢測根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)可知，工作臺面與Y軸軸線運(yùn)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(yùn)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(yùn)動間的垂直度檢測根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)可知，工作臺面與Z軸軸線運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yīng)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(yīng)裝在機(jī)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(jìn)行測量?；剞D(zhuǎn)工作臺應(yīng)在互成90°的4個回轉(zhuǎn)位置處測量。（16)工作臺基準(zhǔn)T形槽與X軸軸線運(yùn)動間的平行度檢測方法工作臺基準(zhǔn)T形槽與X軸軸線運(yùn)動間的平行度檢測實施步驟如下：將機(jī)床工作臺移動到各坐標(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