垂直加工中心几何误差测量的直线测量方法
立式数控加工中心的加工精度测试和校正方法
立式数控加工中心的加工精度测试和校正方法立式数控加工中心是一种高精度加工设备，可广泛应用于模具制造、零部件加工等领域。
为了保证加工质量和达到客户的要求，对立式数控加工中心的加工精度进行测试和校正是非常重要的。
本文将介绍立式数控加工中心常用的加工精度测试和校正方法。
一、加工精度测试方法1. 几何形状测试：通过测量加工件上的几何形状参数来评估加工精度。
常见的几何形状测试包括直线度、平面度、圆度等。
测试时可使用检测仪器如三坐标测量仪、分度头等进行测量，将测量结果与设计要求进行比对，以评判加工精度。
2. 位置精度测试：通过检测加工件上各个位置的实际坐标与设计坐标的差异来评估加工精度。
可以使用激光干涉仪、光栅尺等精密测量仪器进行测试。
测试时需要在不同的位置进行测量，并记录下实际坐标进行比对，从而得出数控加工中心的位置精度。
3. 重复定位精度测试：重复定位精度是指数控加工中心在多次定位后，返回到同一位置的精度。
测试时可在数控加工中心上设定多个不同的定位点，通过重复加工和测量来判断数控加工中心的重复定位精度。
二、加工精度校正方法1. 机械传动系统校正：数控加工中心的机械传动系统包括滚珠丝杠、导轨等。
当机械传动系统出现松动、磨损等情况时，会影响加工精度。
校正方法包括检查和更换滚珠丝杠、导轨等部件，调整机械传动系统的松紧度，以保证加工精度。
2. 误差补偿校正：数控加工中心的误差主要是由数控系统计算和机床本身的误差所引起的。
校正方法包括输入补偿、输出补偿和补偿表校正。
输入补偿指的是根据测量结果进行修正的输入数据，输出补偿是通过调整机床系统的输出信号来校正加工误差，补偿表校正是根据测量结果进行数值调整。
3. 温度校正：温度变化会引起机床结构的膨胀和松动，从而影响加工精度。
温度校正方法包括测量机床各部分温度的变化，并根据测量结果进行相应的调整，以保证加工精度。
总之，为了保证立式数控加工中心的加工精度，我们需要经常进行加工精度的测试和校正。
数控机床几何精度检验
6
使百分表/千分表读数在平尺的两端相等。手轮模式
下沿X轴线移动工作台，在全行程上进行检验。记录
百分表/千分表读数的最大差值，即为在XY水平面内
X轴线运动的直线度误差
整理、清洁。准备进行下一项目检验，不用的量检具应放回规定的位置，不能随 7
意在检验区域摆放
2．检验Y轴线运动的直线度 检验Y轴线运动的直线度方法见表3-12。
录指示器的最大读数差，即分别为在平行于X轴线的
ZX垂直平面内Z轴线运动的直线度及在平行于Y轴线
的YZ垂直平面内Z轴线运动的直线度
整理、清洁。准备进行下一项目检验，不用的量检具应放回规定的位置，不能 4
随意在检验区域摆放
二、线性运动的角度偏差
线性运动的角度偏差包括X轴、Y轴和Z轴线性运动的角度偏差，现 介绍X轴线性运动的角度偏差检验方法，见表3-14。
1.检验X轴线运动的直线度
检验X轴线运动的直线度方法见表3-11。
表3-11 检验X轴线运动的直线度方法
检验项目G1
X轴线运动的直线度： a)在ZX垂直平面内； b）在XY水平面内
标准
GB/T 18400.2-2010《加工中心检验条件 第2部分：立式或带主回转轴的 万能主轴头机床几何精度检验（垂直Z轴）》规定，G1项公差为：
项目1 数控机床几何精度检验
任务三 立式加工中心几何精度检验验
项目1 数控铣床和立式加工中心几何精度检验 任务三 立式加工中心几何精度检验
国家标准GB/T 18400.2-2010《加工中心检验 条件 第2部分：立式或带主回转轴的万能主 轴头机床几何精度检验（垂直Z轴）》
一、线性运动的直线度
线性运动的直线度包括X轴、Y轴和Z轴的线性运动直线度
平行度和垂直度测量方法
旋转后
0 2.5 +10 -2.5 +10 +12.5 0 -7.5 -5
1.2.2线与面之间的平行度测量
方法:线与面之间的平行度误差测量方法较多，而最常用的方 法是采用模拟基准，用指示器测量。
类型：线对面和面对线两种。
线对面：图示是测量孔的轴线对底面的平行度。实际线用心 轴模拟，平板为测量和模拟基准
单指示器法：被测孔的轴线对底面的平行度误差值f可按孔 长L1和两测量点间距L2的正比关系折算为：
f
L1 L2
M1 M2
采用双指示器法，按下式计算平行度误差。
f
1 2
( M1
M2 ) max
( M1
M2 ) min
面对线： 下图是测量平面相对于轴线的平行度误差装置。被测零件
通过心轴支承在等高支架上，调整高度，使得L1＝L2；然 后用指示器在被测平面上按布点进行测量，经过计算和评 定，可求得该平面相对于轴线的平行度误差值。
分别在基准面和被测表面沿长度方向分段测量，将测得的值按 直线度误差的方法求出基准面符合最小条件的理想直线，以 该理想直线作为被测表面的评定基准，求得实际被测表面的 直线度误差即为平行度误差。
c．数据处理方法：
❖ 1）图解法
❖ 根据实际基准平面的误差曲线，按直线度误差最小区域判别 法，求出理想基准直线L。接着在被测实际表面的误差曲线 上，作出平行于理想基准直线L的定向最小包容区域。
旋转量 ip
0 -2.5 -5 -7.5 -10
旋转后
0 +2.5 +10 +2.5 +5
被测实际要素L’ 0 +5 +15 +10 +20
-12.5 -15 -17.5 -20 -2.5 +5 +7.5 +10 +25 +15 +10 +15
热效应中立式加工中心直线轴线的精度测量
热效应中立式加工中心直线轴线的精度测量摘要：立式加工中心直线轴线的数控精度在机床热效应中变化较大。
根据测量标准检测立式加工中心直线轴线热效应的数控精度，为机床的设计，改进，应用提供可靠有效数据，提高机床的性能。
关键词：热效应；直线轴线；数控精度；测量引言立式加工中心受环境热源及温度，机床运动切削加工，导致机床的几何精度和数控精度改变，这些精度的改变，影响着机床的寿命、运动性能、加工件的精度。
立式加工中心热效应是生产厂家和用户关注的重点。
本文结合采用两个测量标准，综合运用计算机技术、温度传感器、激光技术，对立式加工中心的数控直线轴精度进行测量，较为全面地反映了立式加工中心热效应下直线轴线的精度。
1.数控直线轴线精度的测量标准目前，立式加工中心的直线轴运动一般主要由伺服电机驱动滚珠丝杠，拖动机床的运动部件作进给运动；当机床的环境温度发生变化时，材料会热胀冷缩，滚珠丝杠的导程就会加长或缩短；同样，当机床运动及切削加工时，运动部件也会发热，根据滚珠丝杠的支承方式，滚珠丝杠的导程会加长或缩短；立式加工中心的数控直线轴精度包括定位精度（单向、双向）、重复定位精度（单向、双向）、位置偏差、轴线的反向差值等就会改变，机床的加工精度随之降低。
直线轴的数控精度是立式加工中心的重要性能指标之一，其测量的方法和产品标准有3个国家标准：《GB/T17421.2-2000机床检验通则第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定》（等效采用际标准ISO 230-2：1997），《GB/T17421.3-2009 机床检验通则第3部分：热效应的确定》（等同采用ISO 230-3：2001），《GB/T 18400.4-2010 加工中心检验条件第4部分：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验》（等同采用ISO10791-4：1998）。
1.1 GB/T17421.2-2000和GB/T 18400.4-2010简介GB/T 18400.4-2010的检测条件、数据处理等采用GB/T17421.2-2000的规定，只是对立式加工中心的数控直线轴精度如定位精度（单向、双向）、重复定位精度（单向、双向）、反向差值等公差予以了具体化。
直线度误差的检测
形状误差检测1．直线度误差的检测方法一：光隙法将被测直线和测量基线（刀口尺、平尺）间形成的光隙与标准光隙相比较，直接评定直线度误差值。
此方法属直接测量，适用于磨削或研磨加工的小平面及短圆柱（锥）面的直线度误差测量。
例1：如图1a的图样标注，其检测方法如图1b所示。
将平尺或刀口尺与被测素线直接接触，并使平尺和被测素线间的最大间隙为最小，这个最大间隙就是被测素线的直线度误差。
测量若干条素线，取其中最大的误差值作为被测零件的直线度误差值。
平尺做得足够精确，可以作为直线的理想形状。
由于平尺的位置就是理想直线的位置，因此，测量时，应将平尺的位置放置符合最小条件，使平尺与被测素线间的最大间隙为最小，其方法如下：⑴若素线为两端高、中间低，即高-低-高时，如图2a所示。
平尺与两个高点相接触，则平尺与高点之间的间隙即为素线的直线度误差。
⑵若素线为两端低、中间高，即低-高-低时，如图2b所示。
平尺与最高点接触，并且使平尺与最低点的间隙相等，即f1=f2，此间隙就是素线的直线度误差。
方法二：垫塞法用量块或塞尺测量被测直线和测量基线之间的间隙，直接评定直线度误差值。
此方法属直接测量，适用于低精度被测零件的直线度误差测量。
方法三：指示器法（测微法）用带指示器的测量装置测出被测直线相对于测量基线的偏离值，进而评定直线度误差值。
此方法属直接测量，适用于中、小平面及圆柱、圆锥面素线或轴线等直线度误差测量。
例2：将被测零件放在平板上，并使零件紧靠直角座，在被测素线的全长范围内测量，同时记录读数，如图3中①所示。
根据记录的读数，用计算法按最小条件计算该条素线的直线度误差；将零件按图中②所示，间断旋转，重复上述步骤，测量若干条素线的直线度误差，取其中最大的误差值作为被测零件的直线度误差值。
例3：被测零件的图样标注如图4a所示，测量方法如图4b所示。
将被测零件安装在平行于平板的两顶尖之间，在开始端将两指示器调零后，沿铅垂轴截面的两条素线测量，如图4b中的①。
数控机床检修：几何精度检验 GBT 17421-1-1998 直线度测量方法
检验内容、公差测量方法、工具测量原理示意图直线度长度测量法平尺法：在垂直平面内测量平尺应尽可能放在使平尺具有最小重力挠度的两个量块上。
读数表安装在具有三个接触点的支座上并沿导向平尺作直线移动进行测量，三个接触点之一应位于垂直触及平尺的千分表杆的延伸线上。
对平尺的已知误差加以处理。
平尺法：在水平面内测量采用一根水平放置的平尺作为基准面。
读数表在与被检面接触情况下移动，并触及基准面。
放置平尺时，使其在线的两端读数相等，可直接读出该线相对于连接两端点的直线的偏差。
采取翻转法是能把作为基准面的平尺所具有的直线度偏差从测量结果中排除。
钢丝和显微镜法张紧一根直径0.1mm的钢丝，使其尽可能地平行于被检线。
对位于水平面内的MN而言，用一个垂直安装并装有水平测微移动装置的显微镜，即可读出被检线对代表测量基准的张紧钢丝在水平面XY内的偏差。
准直望远镜法当用准直望远镜检验时，所要测量的高度差a 等于望远镜轴线与标靶上显示的标记之间的距离，它可以在十字线上直接读出，或用光学测微计读出。
望远镜的光学轴线构成了测量基准。
准直激光法激光束用作为测量基准。
光束对准沿光束轴线移动的四象限光电二极管传感器。
传感器中心与光束的水平和垂直偏差被测定并传送到记录仪器。
激光干涉法测量基准由双镜反射器确定。
用激光干涉仪和专用光学组件来测定标靶对双镜反射器对称轴线的位置变化。
一条线在一个平面内的直线度在平面内的一条给定长度的线，当其上所以的点均包含在平行于该线的总方向且相对距离与允差相等的两条直线内时，则该线被认为是直线。
在空间内的一条线的直线度在空间内的一条给定长度的线，当其在给定的平行于该线的总方向的两个相互垂直平面上的投影满足平面内的直线度要求时，则认为该空间线为直线。
公差的确定在测量平面内公差 t 由通过两条相隔距离为 t 且平行于代表线 AB 的两条直线来限定。
图中的最大偏差为 MN。
L ≤ L 1, T (L) = T 1L 1 < L < L 2, T (L) = T 1 + (T 2-T 2) * (L-L 1) / (L 2 - L 1)L ≥ L 2, T (L) = T 2角度测量法精密水平仪法精密水平仪沿被检线依次放置，测量基准线为水平线。
直线度的介绍及误差检测方法
实用文档
1、直接法此类方法一Fra bibliotek是首先确定一条测量基线，然后通过测量 得到实际被测直线上的各点相对测量基线的偏差，再按 规定进行数据处理得到直线度值。（素线的测量）
如： ①光隙法（利用刀口角尺）
该方法适合于磨削或研磨加工的小平面及短圆柱（锥） 面的直线度误差的测量。
限制被测实际直线对理想直线变动量的一项指标。 被限制的直线有平面内的直线、直线回转体（圆柱 或圆锥）上的素线、平面与平面的交线（形成空间 直线）和轴线等。
简而言之表示的是零件被测的线要素直不直
的程度。
实用文档
二、直线度的基本特征
注：形状公差是对单一要素提出
的几何特征，因此无基准要求。
实用文档
三、直线度公差的标注
1、公差框格 用公差框格标注时，公差要求标注在划 分成两格或多格的矩形框格内，框格中 的内容从左至右顺序填写。 ① 几何特征符号 ② 公差值（单位：mm) ③ 基准符号，因直线度无基准所以不标注
实用文档
2、限定性规定的标注 （1）如果需要对整个被测要素上任意范围标注同
样几何特征的公差时，可在公差值的后面加注限定 范围的线性尺寸值，并在两者之间用斜线隔开。如 下图所示
区域。
实用文档
3、给定任意方向（Φt控制轴线）的直线度公差带
标注含义：在外圆柱面的提取（实际）中心线应限定在直径等
于Φ0.08的圆柱面内。 （如图5所示）
图5
图6
公差带形状：圆柱形（如图6所示）
公差带定义：由于公差值前加注了符号Φ，公差带为直径
等于公差值Φt的圆柱面所限定的区域。
实用文档
五、直线度误差的检测方法 1、直接法
加工中心几何精度检验
加工中心几何精度检验检验项目主要有：各直线轴轴线运动直线度、各直线轴轴线运动的角度偏差、各直线轴相会垂直度检验、主轴的轴向窜动、主轴的径向跳动、主轴轴线与Z轴轴线运动间的平行度、工作台面的平面度等;1X轴轴线运动直线度检测a在Z-X垂直平面内 b在X-Y水平面内图8-1-7 X轴轴线运动直线度检测安装示意图根据国家标准可知,X轴轴线运动直线度检测允差为：X≤500mm时,允差为；500mm＜X≤800mm时,允差为；800mm＜X≤1250mm时,允差为；1250mm＜X≤2000mm 时,允差为;局部公差要求为：在任意300mm测量长度上为;具体检测方法如下：①将平尺和机床工作台表面擦拭干净;②将平尺沿X轴放置在机床工作台中间位置,找正平尺,使平尺与X轴平行;③将磁性表座组装好并吸附在机床主轴箱上,将千分表安装在磁性表座表架上;④移动机床坐标轴X轴,使千分表测头垂直触及平尺工作面;安装示意图如图8-1—7所示;⑤移动机床X轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为机床X轴轴线运动直线度;2Y轴轴线运动直线度检测Y轴轴线运动直线度检测实施步骤可参照X轴轴线运动直线度检测步骤,检测允差与X轴相同,安装示意图如图8-1-8所示;a在Y-Z垂直平面内 b在X-Y水平面内图8-1-8 Y轴轴线运动直线度检测安装示意图3Z轴轴线运动直线度检测Z轴轴线运动直线度检测实施步骤可参照X轴轴线运动直线度检测步骤,检测允差与X轴相同,安装示意图如图8-1-9所示;.a在Z-X垂直平面内 b在Y-Z垂直平面内图8-1-9 Z轴轴线运动直线度检测安装示意图注意：对所有结构型式的机床,平尺、钢丝、直线度反射器都应置于工作台上,如果主轴能锁紧,则指示器、显微镜、干涉仪可装在主轴上,否则检验工具应装在机床的主轴箱上;测量位置应尽可能靠近工作台的中央;4X轴轴线运动的角度偏差检测根据国家标准可知,X轴轴线运动的角度偏差检测允差为：1000mm;局部公差要求为：在任意500mm测量长度上为1000mm;具体检测方法如下：①将水平仪和机床工作台表面擦拭干净,将水平仪放置在机床工作台中间位置;②找正水平仪,使水平仪与X轴平行,安装示意图如图8-1-10所示;a在Z-X垂直平面内 b在X-Y水平面内 c在Y-Z垂直平面内图8-1-10 X轴轴线运动的角度偏差检测安装示意图③移动机床X轴,读取水平仪的变化值,其读数最大差值则为机床X轴轴线运动的角度偏差;5Y轴轴线运动的角度偏差检测Y轴轴线运动的角度偏差检测实施步骤可参照X轴角度偏差检测步骤,检测允差与X轴相同,安装示意图如图8-1-l1所示;a在Y-Z垂直平面内 b在X-Y平面内 c在Z-X垂直平面内图8-1-11 Y轴轴线运动的角度偏差检测安装示意图6Z轴轴线运动的角度偏差检测Z轴轴线运动的角度偏差检测实施步骤可参照X轴角度偏差检测步骤,检测允差与X轴相同,安装示意图如图8-1-12所示;a在Y-Z垂直平面内 b在Z-X垂直平面内图8-1-12 Z轴轴线运动的角度偏差检测安装示意图在检测时,应注意：①检验工具应置于运动部件上;②沿行程在等距离的5个位置上检验;③应在每个位置的两个运动方向测取;最大与最小读数的差值应不超过允许公差;④当坐标轴轴线运动引起主轴箱和夹持工件的工作台同时产生角运动时,这两种角运动应测量并用数学方法处理;7Z轴轴线运动与X轴轴线运动间的垂直度检测根据国家标准可知,Z轴轴线运动与X轴轴线运动间的垂直度检测允差为：500mm;具体检测方法如下：①将机床工作台移动到各坐标轴中间位置;②将矩形角尺和机床工作台表面擦拭干净;③将矩形角尺或平尺沿X方向放置在机床工作台中间位置;④将磁性表座组装好并吸附在机床主轴或主轴箱上;⑤将千分表安装在磁性表座表架上,使千分表测头触及矩形角尺Y轴方向;⑥移动机床坐标轴X轴,调整矩形角尺或平尺位置,使矩形角尺或平尺一边与X轴平行;⑦将千分表测头靠在矩形角尺或直角尺检验面上X轴方向,安装示意图如图8-1-13a所示;⑧移动机床Z轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备Z轴轴线运动和X轴轴线运动间的垂直度;Z轴轴线运动和Y轴轴线运动间的垂直度检测实施步骤可参照“Z轴轴线运动与X轴轴线运动间的垂直度检测”步骤,安装示意图如图8-1-l3b所示;Y轴轴线运动和X轴轴线运动间的垂直度检测实施步骤可参照“Z轴轴线运动与X轴轴线运动间的垂直度检测”步骤,安装示意图如图8-1-13c所示;aZ轴和X轴垂直度 bZ轴和Y轴垂直度 cY轴和X轴垂直度图8-1-13 线性运动间的垂直度检测安装示意图在检测时,应注意：①矩形角尺或平尺应平行于对应坐标轴轴线放置;②如主轴能锁紧,千分表可安装在机床主轴上,否则千分表应安装在机床主轴箱上;③为参考和修正方便,应记录α值是小于、等于还是大于90°;④测量前应将机床工作台移动到坐标轴中间位置,并把角尺放在工作台的中间位置;8主轴的轴向窜动检测方法主轴的轴向窜动是指主轴旋转时,在沿规定方向加轴向力以消除最小轴向游隙影响的情况下,主轴沿其轴线所作往复运动的范围;主轴的轴向窜动量过大会导致铣削工件时产生振动,影响加工零件的平面度和表面粗糙度,在攻丝时会产生单个螺纹的周期性螺距误差,严重时甚至会损坏刀具;所以机床出厂前和设备验收时都要对主轴的周期性轴向窜动进行检测;根据国家标准可知,主轴的轴向窜动检测允差为：;具体检测方法如下：①将拉钉安装到检验棒尾部;②将检验棒和主轴锥孔擦拭干净;③将检验棒安装到加工中心主轴锥孔内;④将磁性表座组装好并吸附在机床工作台上;⑤将千分表安装在磁性表座表架上,移动坐标轴调整千分表与检验棒的相对位置,使千分表测头触及检验棒端面中心处;检测安装示意图如图8-1-14所示;⑥启动机床主轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴轴向窜动量;注意：千分表测头应触及检验棒端面中心处,以避免检验棒端面跳动的影响;应在机床的所有工作主轴上进行检验;图8-1-14主轴轴向窜动检测安装示意图9主轴锥孔的径向跳动检测方法加工中心主轴锥孔径向跳动量过大会导致刀杆和铣刀径向跳动及摆差增大,铣槽时会引起槽宽超差或产生锥度；同时可导致加工会引起加工孔的尺寸、圆度和圆柱度超差圆变成椭圆,在使用小直径刀具加工时甚至会损坏刀具;所以机床出厂前和设备验收时都要对主轴锥孔的径向跳动进行检测;根据国家标准可知,主轴的轴向窜动检测允差为：靠近主轴端部为,距主轴端部300mm处为;具体检测方法如下：①将拉钉安装到检验棒尾部;②将检验棒和主轴锥孔擦拭干净;③将检验棒安装到加工中心主轴锥孔内;④将磁性表座组装好并吸附在机床工作台上;⑤将千分表安装在磁性表座表架上,移动机床坐标轴调整千分表与检验棒的相对位置,使千分表测头触及检验棒靠近主轴端部侧面母线图8-1-15的a位置;⑥起动机床主轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴锥孔近端径向跳动量;图8-1-15 主轴径向跳动检测安装示意图⑦移动机床坐标轴使千分表测头触及检验棒距主轴端部300mm处侧面图8-1-15的b位置,再读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴锥孔远端径向跳动量;注意：由于千分表测头上受到侧面的推力,检验结果可能受影响,为了避免误差,测头应严格对准旋转面的轴线;应在机床的所有工作主轴上进行检验,检验时主轴应至少旋转两整圈;10主轴轴线与Z轴轴线运动间的平行度检测方法加工中心主轴轴线和Z轴轴线运动间的平行度误差过大会导致加工零件的表面粗糙度增大,在孔加工时会引起加工孔的尺寸和形状超差比如圆变成椭圆;所以机床出厂前和设备验收时都要对主轴轴线和Z轴轴线运动间的平行度进行检测;根据国家标准可知,主轴轴线与Z轴轴线运动间的平行度检测允差为：在平行于Y轴轴线的Y-Z垂直平面内300mm测量长度上为,在平行于X轴轴线的Z-X垂直平面内300mm测量长度上为;具体检测方法如下：①将拉钉安装到检验棒尾部;②将检验棒和主轴锥孔擦拭干净;③将检验棒安装到加工中心主轴锥孔内;④将磁性表座组装好并吸附在机床工作台上;⑤将千分表安装在磁性表座表架上,移动机床坐标轴调整千分表与检验棒的相对位置,使千分表测头触及检验棒侧面母线,检测安装示意图如图8-1-16所示;aY-Z垂直平面内 bZ-X垂直平面内图8-1-16 主轴轴线和Z轴轴线平行度检测安装示意图⑥移动机床Z轴使千分表从靠近主轴端部移动到距主轴端部300mm处,读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴轴线和Z轴轴线运动间的平行度;注意：X轴轴线应置于行程的中间位置;11主轴轴线与X轴、Y轴轴线运动间的垂直度检测方法加工中心主轴轴线与X轴、Y轴轴线运动间的垂直度误差过大会导致铣削轮廓产生锥度,影响加工零件的平面度和表面粗糙度,在孔加工时会引起加工孔的尺寸、圆度和圆柱度超差圆变成椭圆;所以机床出厂前和设备验收时都要对主轴轴线与X 轴、Y轴轴线运动间的垂直度进行检测;根据国家标准可知,主轴轴线与X轴、Y轴轴线运动间的垂直度检测允差为：300mm;具体检测方法如下：①将平尺和机床工作台表面擦拭干净,将平尺放置在机床工作台中间位置X或Y方向;②将专用支架装好并安装在机床主轴上;③将千分表安装在专用支架表架上,移动机床坐标轴使千分表测头垂直压向平尺;检测安装示意图如图8-1-l7所示;a主轴轴线与X轴轴线垂直度 b主轴轴线与Y轴轴线垂直度图8-1-17 主轴轴线垂直度检测安装示意图④手动旋转机床主轴180°,读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备主轴轴线与X轴、Y轴轴线运动间的垂直度;注意：如果可能,Y轴轴线和Z轴轴线锁紧;平尺应平行于X轴或Y轴轴线放置;为了参考和修正方便,应记录α值是小于、等于还是大于90°;12工作台面的平面度检测方法平面度指在规定的测量范围内,当所有点被包含在与该平面的总方向平行并相距给定值的两个平面内时,认为该面是平的;平面度检测时所使用的工具主要有自准直仪、精密水平仪和实物标准如平板、平尺等;根据国家标准可知,工作台面的平面度检测允差为：L≤500mm时,为；500mm＜L≤800mm时,为；800mm＜L≤1250mm时,为；1250mm＜L≤2000mm时,为；在任意300mm测量长度上为其中L为工作台托板的较短边的长度;具体检测方法如下：①将机床工作台移到中间位置,并将水平仪和机床工作台擦拭干净;②将水平仪放置在被检平面上,按照图8-1-18所示规定方向移动;③记录所测得的数据并进行数据处理,最终得出平面度数值;图8-1-18 工作台平面度检测注意：X轴轴线和Z轴轴线应置于其行程中间位置;回转工作台面的平面度应检验两次,一次回转工作台锁紧,一次不锁紧如适用的话,两次测定的偏差均应符合允差要求;13工作台面与X轴轴线运动间的平行度检测根据国家标准可知,工作台面与X轴轴线运动间的平行度检测允差为：X≤500mm时,为；500mm＜X≤800mm时,为；800mm＜X≤1250mm时,为；1250mm＜X≤2000mm时,为;具体检测方法如下：①将量块、平尺和机床工作台表面擦拭干净,将一对等高量块放置在机床工作台中间位置,将平尺放置在量块上X方向;②将磁性表座组装好并吸附在机床主轴箱上;③将千分表安装在磁性表座表架上;④找正平尺,使平尺与X轴平行;⑤移动X轴,使千分表测头从Z向垂直触及平尺工作面,安装示意图如图8-1-19a所示;a工作台面与X轴轴线平行度检测 b工作台面与Y轴轴线平行度检测图8-1-19 工作台面与坐标轴轴线运动间的平行度检测安装示意图⑥移动机床X轴并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备台面与X轴轴线的平行度;14工作台面与Y轴轴线运动间的平行度检测根据国家标准可知,工作台面与Y轴轴线运动间的平行度检测允差为：Y≤500mm时,为；500mm＜Y≤800mm时,为；800mm＜Y≤1250mm时,为；1250mm＜Y≤2000mm时,为;检测实施步骤可参照l3“工作台面与X轴轴线运动间的平行度检测”步骤,安装示意图如图8-1-19b所示;15工作台面与Z轴轴线运动间的垂直度检测根据国家标准可知,工作台面与Z轴轴线运动间的垂直度检测允差为：在500mm测量长度上为;检测实施步骤可参照l3工作台面与X轴轴线运动间的平行度检测”步骤,安装示意图如图8-1-20所示;aZ-X垂直平面内 bY-Z垂直平面内图8-1-20 工作台面与Z轴轴线运动间的垂直度检测安装示意图注意：①矩形角尺、角尺或圆柱角尺应置于工作台的中央位置;②如主轴能锁紧,则指示器、显微镜或干涉仪可装在主轴上,否则检验工具应装在机床的主轴箱上;③指示器测头近似地置于刀具的工作位置,可在平行于工作台面放置的矩形角尺上进行测量;④回转工作台应在互成90°的4个回转位置处测量;16工作台基准T形槽与X轴轴线运动间的平行度检测方法工作台基准T形槽与X轴轴线运动间的平行度检测实施步骤如下：①将机床工作台移动到各坐标轴中间位置;②将标准销、矩形角尺和机床工作台表面及T形槽擦拭干净;③将标准销插入到机床T形槽内;④将矩形角尺沿X方向侧面紧靠标准销放置在机床工作台中间位置;⑤将磁性表座组装好并吸附在机床主轴或主轴箱上;⑥将千分表安装在磁性表座表架上,使千分表测头触及矩形角尺Y轴方向,安装示意图如图8-1-21所示;图8-1-21 工作台基准T形槽与X轴轴线运动间的平行度检测安装示意图⑦移动机床坐标轴X轴,并读取千分表的变化值,其读数最大差值则为设备基准T形槽和X轴轴线运动间的平行度;注意：①如果可能,Y轴轴线锁紧;②如主轴能锁紧,则千分表可安装在机床主轴上,否则千分表应安装在机床主轴箱上;③测量前应将机床工作台移动到坐标轴中间位置,并把矩形角尺放在工作台的中间位置;④定位销应与T形槽紧密接触;⑤矩形角尺应与定位销紧密接触;。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
垂直加工中心几何误差测量的直线测量方法
垂直加工中心的几何误差主要包括：位移误差、直线度误差、角度误差和平行度误差等。
其中直线度误差是指加工中心 Z 轴的直线度误差，对零件加工精度影响较大。
下面介绍直线测量方法：
1. 选取长度足够的标准平板，平板放在加工中心工作台上，使其与 Z 轴平行，检查平板两端高度差。
如果高度差很小，说明工作台与 Z 轴的直线度误差很小。
2. 在平板上用光栅尺或激光干涉仪等测量工具，在 Z 轴方向上任选两个测量点，分别测量其在 X、Y 方向上的坐标值，计算两点之间的距离。
然后移动工作台到另外一个位置，再测量两个点的坐标及距离。
如此反复多次，将所有数据记录下来，进行数据处理，得到 Z 轴直线度误差的量化值。
3. 当然，还有其他直线度测量方法，如在 Z 轴上放置一个长杆，固定一个测量标准，沿着该杆依次测量一定间距的点，最后进行数据处理得到直线度误差。
以上是垂直加工中心直线度误差的测量方法，还需要注意以下事项：
1. 平板选择应注意其平面度和平行度。
2. 测量点间距要合适，太大了会影响精度，太小了会增加测量时间。
3. 测量前先做好加工中心的预热和静态平衡校正，以保证测量结果的准确性。