数控机床几何精度的检测
数控机床的精度检测与调整方法
数控机床的精度检测与调整方法数控机床是现代制造业中不可或缺的一种设备，它的精度对于产品的质量和性能起着至关重要的作用。
本文将介绍数控机床的精度检测与调整方法，帮助读者更好地了解和应用这些技术。
一、精度检测方法1. 几何误差检测几何误差是数控机床精度的重要指标，包括直线度、平行度、垂直度、圆度等。
常用的几何误差检测方法有激光干涉仪、三坐标测量仪等。
通过这些设备，可以精确测量机床各个轴向的几何误差，并得出相应的数据。
2. 理论切削路径与实际切削路径对比在数控机床的加工过程中，理论切削路径与实际切削路径之间可能存在偏差。
通过对比理论切削路径与实际切削路径，可以判断数控机床的精度是否达标。
常用的方法是使用光学测量仪器，对切削路径进行高精度的测量和分析。
二、精度调整方法1. 机床结构调整数控机床的结构调整是提高其精度的重要手段。
首先，需要检查机床各个部件的紧固情况，确保机床的刚性和稳定性。
其次，根据几何误差的检测结果，对机床的导轨、滑块等部件进行调整，以减小误差。
2. 控制系统调整数控机床的控制系统对于其加工精度起着至关重要的作用。
通过调整控制系统的参数，可以改善机床的运动精度和定位精度。
常用的调整方法包括增加控制系统的采样频率、优化控制算法等。
3. 刀具与工件的匹配调整刀具与工件的匹配对于加工精度有很大影响。
在数控机床的加工过程中，需要根据工件的要求选择合适的刀具，并对刀具进行调整和校准。
同时，还需要对工件进行检测，确保其尺寸和形状与设计要求一致。
三、精度检测与调整的重要性数控机床的精度检测与调整是保证产品质量和性能的关键环节。
只有通过科学的检测方法，准确地了解机床的精度情况，才能及时采取相应的调整措施，提高机床的加工精度。
这对于提高生产效率、降低成本、提升产品竞争力具有重要意义。
四、未来发展趋势随着制造业的不断发展，数控机床的精度要求也越来越高。
未来，数控机床的精度检测与调整方法将更加精细化和智能化。
数控机床加工精度检测与校准方法
数控机床加工精度检测与校准方法在现代制造业中，数控机床是不可或缺的重要设备。
它的高效率、高精度和高稳定性使得加工过程更加精确和可靠。
然而，由于各种因素的影响，数控机床的加工精度可能会出现偏差。
因此，对数控机床的精度进行检测和校准是非常必要的。
一、加工精度检测方法1. 几何误差检测几何误差是数控机床加工精度的重要指标之一。
常见的几何误差包括直线度误差、平行度误差、垂直度误差和圆度误差等。
几何误差的检测可以使用光学测量仪器，如激光干涉仪、光学投影仪等。
通过将测量仪器与数控机床进行联动，可以实时监测数控机床的加工精度，并得出相应的误差数据。
2. 热误差检测热误差是数控机床加工精度的另一个重要指标。
由于加工过程中会产生热量，数控机床的温度会发生变化，从而导致加工精度的偏差。
为了检测热误差，可以使用温度传感器对数控机床进行监测。
通过实时记录数控机床的温度变化，并与加工精度进行对比，可以得出热误差的数据。
3. 振动误差检测振动误差是数控机床加工精度的另一个重要影响因素。
振动会导致数控机床的加工过程不稳定，从而影响加工精度。
为了检测振动误差，可以使用振动传感器对数控机床进行监测。
通过实时记录数控机床的振动情况，并与加工精度进行对比，可以得出振动误差的数据。
二、加工精度校准方法1. 机床调整机床调整是校准数控机床加工精度的常用方法之一。
通过调整数控机床的各项参数，如传动装置、导轨、滑块等，可以减小加工误差。
例如，可以通过调整导轨的平行度和垂直度来改善加工精度。
此外，还可以通过更换加工刀具、调整刀具固定方式等方式来提高加工精度。
2. 补偿技术补偿技术是校准数控机床加工精度的另一种常用方法。
通过对加工过程中的误差进行实时监测，并通过数学模型进行补偿，可以减小加工误差。
例如，可以通过在程序中添加补偿指令，根据误差数据进行补偿，从而提高加工精度。
3. 精度校准仪器精度校准仪器是校准数控机床加工精度的重要工具。
常见的精度校准仪器包括激光干涉仪、光学投影仪、三坐标测量机等。
数控机床的几何精度检验
数控机床的几何精度检验数控机床的几何精度是综合反映机床主要零部件组装后线和面的形状误差、位置或位移误差。
根据GB/T17421.1-1998《机床检验通则第1部分在无负荷或精加工条件下机床的几何精度》国家标准的说明有如下几类：（一）、直线度1、一条线在一个平面或空间内的直线度，如数控卧式车床床身导轨的直线度；2、部件的直线度，如数控升降台铣床工作台纵向基准T形槽的直线度；3、运动的直线度，如立式加工中心X轴轴线运动的直线度。
长度测量方法有：平尺和指示器法，钢丝和显微镜法，准直望远镜法和激光干涉仪法。
角度测量方法有：精密水平仪法，自准直仪法和激光干涉仪法。
（二）、平面度（如立式加工中心工作台面的平面度）测量方法有：平板法、平板和指示器法、平尺法、密水平仪法和光学法。
（三）、平行度、等距度、重合度线和面的平行度，如数控卧式车床顶尖轴线对主刀架溜板移动的平行度；运动的平行度，如立式加工中心工作台面和X轴轴线间的平行度；等距度，如立式加工中心定位孔与工作台回转轴线的等距度；同轴度或重合度，如数控卧式车床工具孔轴线与主轴轴线的重合度。
测量方法有：平尺和指示器法，精密水平仪法，指示器和检验棒法。
（四）、垂直度直线和平面的垂直度，如立式加工中心主轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度；运动的垂直度，如立式加工中心Z轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度。
测量方法有：平尺和指示器法，角尺和指示器法，光学法（如自准直仪、光学角尺、放射器）。
（五）、旋转径向跳动，如数控卧式车床主轴轴端的卡盘定位锥面的径向跳动，或主轴定位孔的径向跳动；周期性轴向窜动,如数控卧式车床主轴的周期性轴向窜动；端面跳动，如数控卧式车床主轴的卡判定位端面的跳动。
测量方法有：指示器法，检验棒和指示器法，钢球和指示法。
数控机床的精度检测方法与标准
数控机床的精度检测方法与标准数控机床是一种高精度的机床设备，广泛应用于制造业的各个领域。
为了确保数控机床的工作精度，需要进行精度检测。
本文将介绍数控机床的精度检测方法和标准，为读者提供参考。
一、数控机床精度检测方法1. 几何精度检测几何精度是指数控机床在工作过程中，工件表面形状、位置、尺寸等与理论位置之间的差异。
常用的几何精度检测方法包括：平行度检测、垂直度检测、直线度检测等。
这些检测方法可以通过使用测量仪器（例如投影仪、三坐标测量机等）进行测量和比较，以确定数控机床是否满足工作要求。
2. 运动精度检测运动精度是指数控机床在运动中达到的位置是否准确。
常用的运动精度检测方法包括：位置误差检测、重复定位精度检测、速度误差检测等。
这些检测方法可以通过使用激光干涉仪、激光漂测仪等测量设备进行测量，以确定数控机床的运动精度是否符合要求。
3. 刚度检测刚度是指数控机床在受力时的变形情况。
常用的刚度检测方法包括：静刚度检测、动刚度检测等。
静刚度可以通过在数控机床各个部位施加力并测量其变形情况来进行检测；动刚度可以通过在数控机床运动状态下进行控制并测量位移来进行检测。
二、数控机床精度检测标准为了统一数控机床的精度检测标准，国内外制定了相应的标准，其中最有代表性的是国家标准GB/T16857-1997《数控机床精度检验方法》。
该标准规定了数控机床的几何精度、运动精度和刚度等指标的检测方法和要求。
以几何精度为例，该标准包括对工件表面形状、位置、尺寸等几何误差的检测，在该标准中，提供了一系列的测量方法，包括投影法、三坐标法、机床内检测法等。
此外，该标准还规定了几何误差的允许值，即数控机床在工作过程中允许存在的误差范围。
除了国家标准，国际标准也对数控机床的精度检测进行了规范，例如ISO 230-1和ISO 230-2等，这些标准主要用于指导和规范制造商以及使用单位在数控机床精度检测方面的操作。
近年来，随着数控机床技术的不断发展，对精度的要求也越来越高。
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
1.3数控机床调平和几何精度检测
水平仪使用注意事项
（1）使用前，必须先将被测量面和水平仪的 工作面擦洗干净，并进行零位检查。 （2）测量时必须待气泡完全静止后方可读数。 （3）读数时，应垂直观察，以免产生视差。 （4）使用完毕，应进行防锈处理，放置时， 注意防震、防潮。
数控车床 粗调
调整方法
精调
学生实施
地脚螺栓 锁紧 水平精调
准备工作
任务实施 确定方案 小组讨论 收集信息
水平仪 放置
技术资料 学习材料
实训设备
水平粗调
地脚螺 栓调整
学生汇报 演示
学生讲解
学生提问
教师提问
学生解答 问题
教师讲解 集体讨论
教师总结
数控机床水平调整
一、任务完成情况 二、存在的问题分析 三、解答 四、行动演示 五、检查与评价
《机电设备安装与调试》
步骤是什么？ ③学生阐述检测方法 问题——检验棒要转180度，测量2次，精度数据如何处
理？
4、实训任务
④老师示范讲解 只示范检验棒的使用 ⑤学生实施，教师巡视 学生：实操（在2台数控车床上练习完成任务3G10a）。 教师：巡视纠正学生出现的错误。
⑥学生汇报展示 活动四——考核（在另外2台数控车床上计时完成任务3G10a 学生：按照JB/T8324.1-1996《简式数控卧式车床 精度》
2、教学资源——设备、仪器
序号
设备名称
单位
备注
1
CAK3665sj数控车床
台 沈阳第一机床厂
2
百分表
3
磁性表座
4
检验棒
5
固定顶尖
6
油壶
7
棉布手套
个 防震0~10 个 个 莫氏4号 个 莫氏4号 个 小型 副
数控机床的精度与重复定位精度检测方法
数控机床的精度与重复定位精度检测方法数控机床是现代制造业中不可或缺的设备之一，它的精度和重复定位精度对产品的质量和生产效率有着重要的影响。
本文将探讨数控机床的精度以及重复定位精度的检测方法。
一、数控机床的精度数控机床的精度是指其加工零件的尺寸和形状与设计要求的偏差程度。
数控机床的精度受到多种因素的影响，包括机床本身的结构和性能、刀具的质量、工件的材料等。
为了确保数控机床的精度，需要进行精度检测。
二、数控机床精度检测方法1. 几何误差检测几何误差是指数控机床在加工过程中由于机械结构和运动控制系统等方面的因素引起的误差。
常见的几何误差包括直线度误差、平行度误差、垂直度误差等。
几何误差可以通过使用激光干涉仪、三坐标测量仪等设备进行检测。
2. 重复定位精度检测重复定位精度是指数控机床在多次运动后，回到同一位置的精度。
重复定位精度的检测可以通过在机床上固定一个测量工具，然后多次运动并记录每次运动后测量工具的位置，最后计算其偏差值来进行。
3. 理论精度与实际精度对比理论精度是指数控机床在设计和制造过程中所规定的精度要求，而实际精度是指机床在使用过程中的实际精度水平。
通过对理论精度与实际精度进行对比，可以评估机床的性能和加工质量。
4. 环境因素对精度的影响环境因素如温度、湿度等也会对数控机床的精度产生影响。
因此，在进行精度检测时，需要对环境因素进行控制，并进行相应的修正。
5. 精度检测的标准与要求精度检测需要根据不同的机床类型和加工要求制定相应的标准和要求。
这些标准和要求可以包括尺寸偏差、形状偏差、位置偏差等内容，以确保机床的加工质量和性能。
总结：数控机床的精度和重复定位精度对于产品的质量和生产效率至关重要。
通过几何误差检测、重复定位精度检测、理论精度与实际精度对比以及环境因素的控制，可以评估和提高数控机床的精度。
精度检测的标准和要求也是确保机床性能和加工质量的重要保证。
在实际生产中，我们应该重视数控机床的精度检测，以提高产品质量和生产效率。
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。
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检测主轴 轴线与C 轴轴线是 否重合。
200~250
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四、主要检测项目
9、转心距（A、B轴转动中心到主轴端面）
Z2 Z1
转心距=可Z编2辑-pZpt1+D/2
24
四、主要检测项目
10、T型槽（定位槽）精度
22H7
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25
四、主要检测项目
11、摆角定角度精度
90°
检验棒
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9
三、常用检测工具
准直仪
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10
四、主要检测项目
1、 安装水平 指机床主要部件是否水平或垂直
除了部件之间有严格相互关系要求外， 水平放置的部件必须要有水平要求，竖直 放置的部件就必须要有与水平面垂直的要 求。否则机床会存在额外的应力，容易导 致某些部件变形，或者改变部件之间的相 互关系。
• 3、为分析零件质量问题提供数据
许多零件出现质量问题，排除其它原 因后，我们应该检测相关的几何精度，确 保机床几何精度在正常范围以内。同时， 正确的检测结果对分析质量问题的原因具 有指导作用。
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5
三、常用检测工具
• 百分表（千分表）、卡尺、卷尺 • 方尺、三角尺、平尺、方箱 • 水平仪 • 检验棒 • 准直仪、钢丝及放大镜 • 专用检验工具
30
四、主要检测项目
以上检测项目都是最基本的检测项目，
也是最直接的检测项目，同样一项检测项 目可能有多种检测方法，一个检测方法也 可能同时检测出几个检测项目综合起来的 精度。对于不同机床的几何精度检测，可 能有存在一些不同，应该具体情况具体分 析，关键是要对机床的连接结构、传动方 式和控制模式要有清晰理解，头脑中应该 建立一个立体的机床模型。
180°
0°
-90°
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在不具备检 测摆角定位 精度仪器的 情况下，检 测特定角度 的精度，可 以一定程度 上监控摆角 定位精度。
26
四、主要检测项目
12、RTCP
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四、主要检测项目
12、RTCP
⑴架表，找到小球最高点；
⑵正确输入并激活刀长，打开RTCP功能； ⑶单独旋转A轴，观察百分表读数变化； ⑷固定A轴，旋转C轴，观察百分表读数变化； ⑸同时旋转A、C轴，观察百分表读数变化。
2、 直线度 检测方法主要有： （1）、平尺检测 （2）、准直仪检测 （3）、拉钢丝，放大镜检测
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13
四、主要检测项目
2、 直线度 平尺检测
0
0
⑴将平尺平放在工作台上，在主轴上架一百
分表；
⑵移动机床，调整平尺位置，使百分表在两
端的读数正好为零；
⑶移动机床记录百分表可编读辑pp数t 变化情况。
检测旋转 坐标旋转 时形成的 平面是否 与相关的 直线坐标 垂直。
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四、主要检测项目
6、主轴垂直度
检测主轴 是否与 X Y 平面或 工作台面 垂直。
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四、主要检测项目
7、主轴跳动
检测主轴 轴承是否 状态良好 以及主轴 内锥是否 标准
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四、主要检测项目
8、同轴度
数控机床几何精度的检测
教材
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1
一、几何精度的定义
• 几何精度是指机床基准部件的几何形状精 度、尺寸精度以及空间位置精度等所组成 精度。
• 是在机床不切削的情况下进行检测的静态 精度
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2
二、检测几何精度的意义
• 1、确保新机床高精度和整体性能。
几何精度是机床精度的基础，几何精 度好的机床，才可能具有良好的性能和高 精度。几何精度差的机床，先天不足，无 论控制系统如何先进，机床的精度和性能 都会大打折扣。所以我们在机床安装调试 与验收的过程中，一定要严格检测每一项 几何精度。
用水平仪在基准面上检测
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四、主要检测项目
2、 直线度 指实际轮廓与理论直线之间的误差
（1）、导轨直线度 （2）、坐标运行直线度
一般只检测了坐标运行的直线度，大型机床的 导轨长，由多段组成，安装时对导轨进行了重新 装配，所以必须对导轨直线度进行检测，确保机 床精度。
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12
四、主要检测项目
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四、主要检测项目
13、反向间隙
全闭环机床一 般检测不出反 向间隙，只有 改成半闭环后 才能检测出反 向间歇情况。
⑴架表于工作台，用手轮先“+”向移动机床，压表一圈以上；
⑵反向移动手轮，先观察手轮旋转多少刻度后百分表读数才开
始变化；
⑶再观察手轮反向移动一圈后百分表读数变化值；
⑷重复检测几次。
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29
四、主要检测项目
13、反向间隙
摆角间隙检测尤为重要，
特别是拆卸过传动机构后。
如图正对摆角旋转方向架表，
并找好芯棒最高点，然后再
正对百分表用力推拉主轴，
推
观察百分表读数变化情况。
拉
正常情况下，用力时百
分表可以有±0.04 mm 的读数
变化，外力消失后能够回到“0” 位置。
可编辑ppt
可编辑ppt
6
三、常用检测工具
平尺、方尺、角尺
我们把它们
各个面当作
理想平面，
假定面上任
何直线都是
理想的绝对
直线，垂直
的面与面之
间为理想的
绝对垂直。
可编辑pptLeabharlann 7三、常用检测工具
可以检测 平面的水 平情况， 采用分段 测量的方 法也可以 反映机床 运行的直 线度情况。
电子水平仪
可编辑ppt
8
三、常用检测工具
⑶改变百分表指向，移 动相垂直的另一坐标， 记录百分表读数变化情 况。
可编辑ppt
18
四、主要检测项目
4、工作台与XY平面平行度
保持Z 轴不动，移 动X、Y轴， 在工作台表
面利用对刀
块和百分表，
等距离地检 测在Z轴方 向的误差。
可编辑ppt
19
四、主要检测项目
5、摆角平面与直线坐标垂直关系
Z axis C axis
14
四、主要检测项目
2、 直线度 准直仪检测
可编辑ppt
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四、主要检测项目
2、 直线度 直线度应该在两个面内检测
可编辑ppt
16
四、主要检测项目
3、 垂直度 指坐标之间是否垂直 采用方尺、三角尺检测
0
0
可编辑ppt
17
四、主要检测项目
3、 垂直度
⑴平放方尺于工作台， 架表；
⑵先移动其中一坐标， 调整方尺位置，使移动 坐标时，百分表读数始 终为零
可编辑ppt
3
二、检测几何精度的意义
• 2、保证机床始终处于正常加工状态
机床在加工中，由于受到负载、热、振 动、地基沉降等外界因素的影响，机床部 件可能产生变形，相互之间的关系也可能 发生变化，定期检测几何精度并及时进行 调整，就可以使机床始终处于良好的加工 状态。
可编辑ppt
4
二、检测几何精度的意义