機(jī)床精度綜合檢測(cè)

1、機(jī)床精度綜合檢測(cè)課件第1頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四學(xué)習(xí)典型零件的精度標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)量方法。要求掌握機(jī)床精度的理論知識(shí)，能比較熟練的通過(guò)測(cè)量?jī)x器對(duì)典型機(jī)床進(jìn)行綜合檢驗(yàn)，并且能夠做基本的數(shù)據(jù)處理。討論的內(nèi)容有機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械加工精度的相關(guān)知識(shí)，CA6140車(chē)床的導(dǎo)軌及主軸的動(dòng)、靜精度檢測(cè)。本項(xiàng)提要第2頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四車(chē)床簡(jiǎn)介車(chē)床是指以工件旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，車(chē)刀移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加工回轉(zhuǎn)表面的機(jī)床。它可用于加工各種回轉(zhuǎn)成型面，例如：內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、內(nèi)外螺紋以及端面、溝槽、滾花等。它是金屬切削機(jī)床中使用最廣，生產(chǎn)歷史最久，品種最多的一種

2、機(jī)床。車(chē)床的種類(lèi)型號(hào)很多，按其用途，結(jié)構(gòu)可分為：儀表車(chē)床、臥式車(chē)床、單軸自動(dòng)車(chē)床、多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床、立式車(chē)床、多刀半自動(dòng)車(chē)床、專(zhuān)門(mén)化車(chē)床等。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛運(yùn)用到機(jī)床制造業(yè)，隨之出現(xiàn)了數(shù)控車(chē)床、車(chē)削加工中心等機(jī)電一體化的產(chǎn)品。 第3頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四CA6140臥式車(chē)床第4頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四車(chē)床標(biāo)準(zhǔn)車(chē)床標(biāo)準(zhǔn)較為完善。有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等以及作為制造廠內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)使用的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，供需雙方在合同上規(guī)定的技術(shù)條款和特殊要求也是檢驗(yàn)依據(jù)。車(chē)床的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品分等標(biāo)準(zhǔn)齊全。 第5頁(yè)，共46頁(yè)，202

3、2年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四 主要標(biāo)準(zhǔn)有：GB6477.3-86金屬切削機(jī)床術(shù)語(yǔ)機(jī)床GB5268-85車(chē)床刀架裝刀槽高度ZBJ53019-90、JB/T5598-91儀表車(chē)床參數(shù)與系列型譜JB4135-85儀表車(chē)床精度JB/T4136-96儀表車(chē)床技術(shù)條件JB4138-85精整車(chē)床精度JB3754-84單軸縱切自動(dòng)車(chē)床參數(shù)JB1464-94單軸縱切自動(dòng)車(chē)床精度JB/T54012-93單軸縱切自動(dòng)車(chē)床技術(shù)條件第6頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四ZBJ5301089單軸自動(dòng)車(chē)床技術(shù)條件JB3644-84、4321-84臥式多軸自動(dòng)車(chē)床精度、技術(shù)條件JB/T5762-

4、91、JB/T5597-91轉(zhuǎn)塔車(chē)床參數(shù)與系列型譜GB4683-93、ZBJ53011-89轉(zhuǎn)塔車(chē)床精度、技術(shù)條件ZBJ53009-89、ZB/Z123-76立式車(chē)床參數(shù)與系列型譜 JB4116-96單柱雙柱立式車(chē)床精度JB/T3317-93、JB/T6590-93卡盤(pán)多刀車(chē)床參數(shù)與系列型譜ZBJ5307-90、ZBJ53018-90卡盤(pán)多刀車(chē)床精度、技術(shù)條件第7頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四GB1582-93、JB/T6085-92臥式車(chē)床參數(shù)與系列型譜GB/T4020-97等效ISO1708：1989、JB/T2322-93臥式車(chē)床精度、技術(shù)條件JB/GQ1125

5、-88、JB/GQ1126-88簡(jiǎn)式數(shù)控臥式車(chē)床精度、技術(shù)條件JB4369-86、JBn4368-86數(shù)控臥式車(chē)床精度、技術(shù)條件JB4117-85重型臥式車(chē)床精度JB/T3849.13849.2-94仿形車(chē)床精度、技術(shù)條件進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，還須參照J(rèn)B2670-82金屬切削機(jī)床檢驗(yàn)通則 第8頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四車(chē)床精度檢驗(yàn)檢驗(yàn)時(shí)，除按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和制造驗(yàn)收技術(shù)要求進(jìn)行外觀檢查外，主要應(yīng)進(jìn)行精度和性能檢驗(yàn)。機(jī)床的精度是設(shè)計(jì)裝配質(zhì)量的體現(xiàn)，是設(shè)備性能的保證，各類(lèi)車(chē)床的精度檢驗(yàn)項(xiàng)目有20項(xiàng)左右，可歸納為：幾何精度，即機(jī)床基礎(chǔ)件的精度，它是決定加工性能的基本條件。主要包括：

6、床身導(dǎo)軌的直線(xiàn)度、主軸回轉(zhuǎn)精度、溜板、尾座等移動(dòng)部件的移動(dòng)方向與導(dǎo)軌、主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平行度或垂直度等。第9頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四傳動(dòng)精度，是指內(nèi)聯(lián)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈兩端件運(yùn)動(dòng)相互關(guān)系的準(zhǔn)確度，車(chē)床主要是指主軸和絲杠間傳動(dòng)鏈精度。定位精度，是指機(jī)床某運(yùn)動(dòng)部件從某一位置到達(dá)預(yù)定的另一理論位置和運(yùn)動(dòng)所達(dá)實(shí)際位置的差值。工作精度，即機(jī)床加工精度，包括：精車(chē)外圓的圓度，即在縱截面內(nèi)直徑的一致性、精車(chē)端面的平面度和精車(chē)螺紋的螺距累積誤差等。第10頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四1、影響加工精度的因素原始誤差及分類(lèi) 零件的機(jī)械加工是在由機(jī)床、夾具、刀具和工件

7、組成的工藝系統(tǒng)中進(jìn)行的。 工藝系統(tǒng)中凡是能直接引起加工誤差的因素都稱(chēng)為原始誤差。 原始誤差的存在，使工藝系統(tǒng)各組成部分之間的位置關(guān)系或速度關(guān)系偏離了理想狀態(tài)，致使加工后的零件產(chǎn)生了加工誤差。 原始誤差的分類(lèi)歸納如下。 若原始誤差是在加工前已存在，即在無(wú)切削負(fù)荷的情況下檢驗(yàn)的，稱(chēng)為工藝系統(tǒng)靜誤差；若在有切削負(fù)荷情況下產(chǎn)生的則稱(chēng)為工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差。機(jī)械加工精度介紹第11頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四 圖6.1 為活塞銷(xiāo)孔精鏜工序中的各種原始誤差： 由于定位基準(zhǔn)不是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)而產(chǎn)生的定位誤差; 由于夾緊力過(guò)大而產(chǎn)生的夾緊誤差屬工件裝夾誤差； 機(jī)床制造或使用中的磨損產(chǎn)生的導(dǎo)軌誤差

8、屬于機(jī)床誤差； 調(diào)整刀具與工件之間位置而產(chǎn)生的對(duì)刀誤差屬調(diào)整誤差； 由于切削熱、摩擦熱等因素的影響而產(chǎn)生的機(jī)床熱變形屬 于工藝系統(tǒng)熱變形; 還有加工過(guò)程中的刀具磨損; 加工完畢測(cè)量工序尺寸時(shí),由于測(cè)量方法和量具本身的誤差而產(chǎn)生的測(cè)量誤差。原始誤差舉例第12頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四 各種原始誤差的大小和方向各有不相同，而加工誤差則必須在工序尺寸方向上測(cè)量。所以原始誤差的方向不同時(shí)對(duì)加工誤差的影響也不同。圖62（或觀看動(dòng)畫(huà)）以車(chē)削為例說(shuō)明原始誤差與加工誤差的關(guān)系。圖中實(shí)線(xiàn)為刀尖正確位置，虛線(xiàn)為誤差位置。 原始誤差的方向不同時(shí)對(duì)加工誤差的影響也不同。把對(duì)加工誤差影響最

9、大的那個(gè)方向（即通過(guò)刀刃的加工表面的法線(xiàn)方向）稱(chēng)為誤差敏感方向。 （61） （62）誤差的敏感方向第13頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四加工原理誤差 加工原理誤差 加工原理是指加工表面的形成原理。加工原理誤差是由于采用了近似的切削運(yùn)動(dòng)或近似的切削刃形狀所產(chǎn)生的加工誤差。 為了獲得規(guī)定的加工表面，要求切削刃完全符合理論曲線(xiàn)的形狀，刀具和工件之間必須作相對(duì)準(zhǔn)確的切削運(yùn)動(dòng)。但往往為了簡(jiǎn)化機(jī)床或刀具的設(shè)計(jì)與制造，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率和方便使用而采用了近似的加工原理，在允許的范圍內(nèi)存在一定的原理誤差。 第14頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四2、 機(jī)床誤

10、差 主軸回轉(zhuǎn)誤差概念 機(jī)床誤差是指在無(wú)切削負(fù)荷下，來(lái)自機(jī)床本身制造誤差、安裝誤差和磨損，主要包括主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差、傳動(dòng)鏈誤差。 2.1 主軸回轉(zhuǎn)誤差 （1）主軸回轉(zhuǎn)誤差的概念 理論上機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的空間位置是固定不變的，即它的瞬時(shí)速度為零。而實(shí)際主軸系統(tǒng)中存在著各種影響因素，使主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的位置發(fā)生變化。將主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)對(duì)理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)漂移在誤差敏感方向上的最大變動(dòng)量稱(chēng)為主軸回轉(zhuǎn)誤差。第15頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四主軸回轉(zhuǎn)誤差分類(lèi)及影響因素 主軸回轉(zhuǎn)誤差可分為如圖63所示的三種基本類(lèi)型： 純徑向跳動(dòng)：實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)始終平行于理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，在一個(gè)平面

11、內(nèi)作等幅的跳動(dòng)。 純軸向竄動(dòng)：實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)始終沿理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)作等幅的竄動(dòng)。 純角度擺動(dòng)：實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)始終成一傾角，在一個(gè)平面上作等幅擺動(dòng)，且交點(diǎn)位置不變。 第16頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素一是主軸軸頸與支承座孔的圓度誤差，波度和同軸度、止推面或軸肩與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的垂直度誤差。二是滑動(dòng)軸承軸頸和軸承孔的圓度、波度和同軸度、端面與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的垂直度；或滾動(dòng)軸承滾道的圓度、波度、滾動(dòng)體的圓度誤差和尺寸誤差，滾道與軸承內(nèi)孔的同軸度誤差(如圖6.4);軸承間隙及止推滾動(dòng)軸承的滾道與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的垂直度誤差等。第17頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月

12、20日，2點(diǎn)22分，星期四回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響 不同型式的主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響是不同的；而同一類(lèi)型的回轉(zhuǎn)誤差在不同的加工方式中的影響也不相同。如圖6.5、6.6、6.7、6.8和表6.1所示。主軸回轉(zhuǎn)誤差的基本形式車(chē)床上車(chē)削鏜床上鏜削內(nèi)、外圓端面螺紋孔端面純徑向跳動(dòng)影響極小無(wú)影響圓度誤差無(wú)影響純軸向竄動(dòng)無(wú)影響平面度誤差 垂直度誤差螺距誤差無(wú)影響平面度誤差 垂直度誤差純角度擺動(dòng)圓柱度誤差形響極小螺距誤差圓柱度誤差平面度誤差表61 機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差產(chǎn)生的加工誤差第18頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四2.2 導(dǎo)軌誤差 導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直

13、線(xiàn)度誤差 機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床主要部件的相對(duì)位置及運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)，導(dǎo)軌誤差將直接影響加工精度。(1)導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度誤差 臥式車(chē)床或外圓磨床的導(dǎo)軌垂直面內(nèi)有直線(xiàn)度誤差Z如圖6.9(a)，使刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡產(chǎn)生直線(xiàn)度誤差Z，由于是誤差非敏感方向，零件的加工誤差RZ22R可忽略不計(jì)。 而平面磨床、尤門(mén)刨床這時(shí)是誤差敏感方向，所以導(dǎo)軌誤差將直接反映到被加工的零件上。第19頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線(xiàn)度誤差(2)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線(xiàn)度誤差 臥式車(chē)床或外圓磨床的導(dǎo)軌水平面內(nèi)有直線(xiàn)度誤差Y如圖6.9(b)，將使刀尖的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡產(chǎn)生同樣的直線(xiàn)度誤差Y，由于是誤差敏感

14、方向，工件的加工誤差RY，造成零件的圓柱度誤差。 對(duì)平面磨床和龍門(mén)刨床，導(dǎo)軌水平方向?yàn)檎`差非敏感方向，加工誤差可忽略。第20頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四導(dǎo)軌的平行度誤差 （6. 3） 一般車(chē)床H/B2/3，外圓磨床H/B1。因此這項(xiàng)原始誤差對(duì)加工精度的影響不能忽略。(3) 前后導(dǎo)軌的平行度(扭曲) 當(dāng)臥式車(chē)床或外圓磨床的前后導(dǎo)軌存在平行度誤差(扭曲)時(shí)(見(jiàn)圖6.10)，刀具和工件之間的相對(duì)位置發(fā)生了變化，結(jié)果引起了工件的形狀誤差。在垂直于縱向走刀的某一截面內(nèi)，若前后導(dǎo)軌的平行度誤差頭Z，則零件的半徑誤差為：第21頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期

15、四(4)導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平行度誤差 若車(chē)床導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)在水平面內(nèi)有平行度誤差，車(chē)出的內(nèi)外圓柱面產(chǎn)生錐度；若在垂直面內(nèi)有平行度誤差，則圓柱面成雙曲線(xiàn)回轉(zhuǎn)體如 圖6.11， 因是誤差非敏感方向故可忽略。第22頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四實(shí)驗(yàn)部分 機(jī)床幾何精度檢驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)CA6140普通車(chē)床主要幾何精度的檢驗(yàn)，掌握機(jī)床主要幾何精度檢驗(yàn)的基本方法和初步的操作技能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解被實(shí)驗(yàn)機(jī)床的幾何精度狀況和加工精度的關(guān)系。第23頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)以下幾項(xiàng)：床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線(xiàn)度和導(dǎo)軌在同

16、一平面內(nèi)。溜板移動(dòng)在水平面內(nèi)的直線(xiàn)度。主軸定心軸頸的徑向跳動(dòng)、主軸軸肩支承面的跳動(dòng)和主軸的軸向竄動(dòng)。主軸軸線(xiàn)對(duì)溜板移動(dòng)的平行度。絲杠的軸向竄動(dòng)。第24頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四三、實(shí)驗(yàn)要求： 對(duì)每項(xiàng)幾何精度要檢驗(yàn)出具體數(shù)值并進(jìn)行必要的計(jì)算、作圖和分析。將實(shí)測(cè)數(shù)值與機(jī)床精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)值進(jìn)行比較，對(duì)被測(cè)機(jī)床的主要幾何精度作出鑒定。第25頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四四、實(shí)驗(yàn)用儀器和工具：圓柱檢驗(yàn)棒（500mm長(zhǎng)），錐柄圓柱檢驗(yàn)棒（300mm長(zhǎng)）。千分表、平頭千分表、磁性千分表座各一只、鋼球一個(gè)?？蚴剿絻x（0.02/100）一臺(tái)。第26

17、頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四五、檢驗(yàn)方法現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作演示，配合錄像多媒體教學(xué)六、數(shù)據(jù)處理整理、分析相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告第27頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四謝 謝！本 章 結(jié) 束第28頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四 原始誤差 加工前誤差加工中誤差加工后誤差調(diào)整誤差機(jī)床誤差刀具制造誤差?yuàn)A具誤差工件裝夾誤差工藝系統(tǒng)受力變形刀具磨損殘余應(yīng)力引起變形測(cè)量誤差工藝系統(tǒng)熱變形工藝系統(tǒng)靜誤差 工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差 圖例第29頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖6.1 活塞銷(xiāo)孔精鏜工序中的原始誤差圖例第30頁(yè)，

18、共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四dRR+ RRYoDRZ圖6.2 原始誤差與加工誤差的關(guān)系圖例第31頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖例第32頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖例圖6.3機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差的類(lèi)型-理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn) -實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)第33頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖例圖6.4 滾動(dòng)軸承的幾何誤差第34頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖例采用滑動(dòng)軸承時(shí)主軸的徑向跳動(dòng)第35頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖例動(dòng)畫(huà)圖6.5車(chē)削時(shí)純徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響第36頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖例第37頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖例圖6.6 鏜孔時(shí)純徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響第38頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖例圖6.7第39頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)22分，星期四圖例 圖6.8 純角度擺動(dòng)O工件孔中心線(xiàn) Om主軸回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)第40頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)