数控机床几何精度检验
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。
数控机床的精度检验
a,b:0.025/300 最大允差 :0.05 工作台面对工 作台或立柱 , 或 滑枕移动的平行 度 ： a. 横向 b. 纵向
指示器和平 尺
G4
在工作台面上放两 个等高块 , 平尺放在等高块上 :a. 横向；b.纵向。 在主轴中央处固定指 示器 , 使其测头触 及平尺的检验面。按 测量长度 , 横向移 动工作台 ( 或 立柱 , 或滑枕 ) 和纵向 移动工作台进行检验 。 a,b 的误差分别计 算。指示器读数的最 大差值就是平行度误 差。 当工作台长度大于 l600mm 时 , 则将平尺逐次 移动进行检验。
(一)几何精度
机床的几何精度是指机床某些基础零件工作面的 几何精度 .
它指的是机床在不运动时的精度.它规定了决定加工精度 的各主要零、部件间以及这些零、部件的运动轨迹之间的相 对位置允差。 例如: 床身导轨的直线度、工作台面的平面度、主轴的回转精 度、刀架溜板移动方向与主轴轴线的平行度等。在机床上加 工的工件表面形状,是由刀具和工件之间的相对运动轨迹决定 的,而刀具和工件是由机床的执行件直接带动的 ,所以机床的 几何精度是保证加工精度最基本的条件。
(五)工作精度
静态精度主要是反映机床本身的精度，也可以在一定程度 上反映机床的加工精度 ,但机床在实际工作状态下 ,还有一 系列因素会影响加工精度。
例如 ： 1.由于切削力、夹紧力的作用,机床的零、部件会产生弹性 变形 ; 2.在机床内部热源 ( 如电动机、液压传动装置的发热 ,轴承、齿轮等零件 的摩擦发热等 ) 以及环境温度变化的影响下 ,机床零、部件将产生热变 形 ; 3.由于切削力和运动速度的影响 , 机床会产生振动 ; 4.机床运动部件以工作速度运动时 ,由于相对滑动面之间的油膜以及其他 因素的影响 ,其运动精度也与低速下测得的精度不同 ;
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。
数控机床精度检验内容
数控机床精度检验内容数控机床是一种高精度、高效率的加工设备，其精度直接影响着加工零件的质量和精度。
因此，对数控机床的精度进行检验是非常重要的。
下面将介绍数控机床精度检验的内容。
首先，数控机床的精度检验包括几个方面，几何精度、运动精度和位置精度。
几何精度是指机床各轴线的几何误差，包括直线度、平行度、垂直度等；运动精度是指机床在运动过程中的动态精度，包括加工速度、加速度、减速度等；位置精度是指机床在停止状态下的定位精度，包括定位误差、重复定位精度等。
这些精度指标直接影响着数控机床加工零件的精度和表面质量。
其次，数控机床精度检验的方法主要包括几种，静态检验、动态检验和综合检验。
静态检验是指在机床停止状态下对各轴线的几何精度进行检测，可以通过测量仪器进行测量，如千分尺、角尺等；动态检验是指在机床运动状态下对运动精度进行检测，可以通过加工模拟零件进行加工，然后进行测量分析；综合检验是指将静态检验和动态检验相结合，对机床的整体精度进行评估。
另外，数控机床精度检验的标准主要包括国家标准和行业标准。
国家标准是指由国家相关部门颁布的针对数控机床精度的检验标准，如GB/T19001-2008《数控机床检验标准》等；行业标准是指由行业协会或企业制定的针对特定类型数控机床的检验标准，如《数控车床精度检验标准》等。
在进行数控机床精度检验时，需要严格按照相关标准进行检验，以确保检验结果的准确性和可靠性。
最后，数控机床精度检验的意义在于保证机床加工零件的精度和质量，提高加工效率和加工精度，降低加工成本，提高产品的竞争力。
通过定期对数控机床进行精度检验，可以及时发现机床的精度问题，进行调整和维护，确保机床的稳定性和可靠性，延长机床的使用寿命。
综上所述，数控机床精度检验内容包括几何精度、运动精度和位置精度，检验方法包括静态检验、动态检验和综合检验，检验标准包括国家标准和行业标准。
通过精度检验可以保证机床的加工精度和质量，提高产品的竞争力，具有重要的意义和价值。
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。
数控机床精度及性能检验
数控机床精度及性能检验数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。
另一方而，数控机床各项性能的好坏及数控功能能否正常发挥将直接影响到机床的正常使用。
因此，数控机床精度和性能检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。
一、精度检验一台数控机床的检测验收工作，是一项工作量大而复杂，试验和检测技术要求高的工作。
它要用各种检测仪器和手段对机床的机、电、液、气各部分及整机进行综合性能及单项性能的检测，最后得出对该数控机床的综合评价。
这项工作为数控机床今后稳定可靠地运行打下一定的基础，可以将某些隐患消除在考机和验收阶段中，因此，这项工作必须认真、仔细，并将符合要求的技术数据整理归档，作为今后设备维护、故障诊断及维修中恢复技术指标的依据。
1、几何精度检验几何精度检验，又称静态精度检验，是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。
数控机床的几何精度的检验工具和检验方法类似于普通机床，但检测要求更高。
几何精度检测必须在地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下进行。
考虑到地基可能随时间而变化，一般要求机床使用半年后，再复校一次几何精度：在几何精度检测时应注意测量方法及测量工具应用不当所引起的误差。
在检测时，应按国家标准规定，即机床接通电源后，在预热状态下，机床各坐标轴往复运动几次，主轴故个等的转速运转十多分钟后进行。
常用的检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪及高精度主轴心棒等。
检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级。
(一)卧式加工中心几何精度检验1)x 、y 、z 坐标轴的相互垂直度。
2)工作台面的平行度。
3)x 、Z 轴移动时工作台面的平行度。
4)主轴回转轴线对工作台面的平行度。
5)主轴在Z 轴方向移动的直线度：6)x 轴移动时工作台边界与定位基准面的平行度。
7)主轴轴向及孔径跳动。
8)回转工作台精度。
具体的检测项目及方法见表2—1。
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
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2020年5月31日星期日
• 例如：车端面时的平面度和垂直度,主要决定于中拖 板移动对主轴轴线的垂直度; 车削圆柱面时，圆柱度主要 决定于工件回转轴线的稳定性，车刀刀尖移动轨迹的直线 度以及与工件回转轴线的平行度，就是说主要决定于车床 主轴与刀架的运动，包括主轴与刀架移动的平行度。 • 因此，掌握和研究车床精度的检验项目和检验方法 ，探讨机床误差对加工质量的影响是极其重要的。 • 以CAK40100为例，介绍数车的几何精度检测方法。
•4.2.4 对加工质量的影响
• 车内外圆时，刀具纵向移动过程中前后位置发生变 化，影响工件素线的直线度，影响较大。
•2020/5/31
•4.3 尾座移动对溜板移动的平行 度•4.3.1 检验要求
•4.3.2 检验工具
•1.千分表 •2.磁力表座
•2020/5/31
•4.3.3 测量方法：
• 把磁力表座固定在刀架上，使千分表测头接触尾座套 筒表面，如图所示。尾座尽可能地靠近溜板，使其一起移 动，得出读数。为了使固定在回转刀架上的指示器测头总 是触及在 同一点上尾座套筒应保持锁紧状态。进行检测时 ，尾座应按正常工作状态锁紧。沿着行程在每隔300处记录 读数。 • 误差为千分表读数的最大差值。
•
δ全=2.8×0.02/1000×250
•
=0.014mm
•2020/5/31
•由上图可以得出，导轨局部的直线度误差δ局为：
•公式：δ局=变化格数×水平仪规格×测量时每次移动距离
•
δ局=（1.6-0）×0.02/1000×250
•
=0.008mm
•∵0.014<0.02(直线度全程允许公差)
• 0.008>0.0075(局部公差)因为在导轨两端
•2020/5/31
•2020/5/31
• 测量导轨时，水平仪的移动方向习惯上是从左向右 移动，机床导轨的凸凹是由气泡的运动方向来确定。如图 2 所示。 • 如果导轨是凸的，水平仪向右移动，水平仪的气泡 向相反方向运动，如图2—（1）所示。 • 如果导轨是凹的，水平仪向右移动，水平仪的气泡 向相同方向运动，如图2—（2）所示。
•2020/5/31
•4.2 溜板移动在水平面内的直线度 •4.2.1 检验要求
•2020/5/31
•4.2.2 检验工具
•1.千分表 •2.磁力表座 •3.检验棒1
•4.2.3 测量方法：
• 在主轴锥孔及尾座锥孔中分别插入顶尖，检验棒 装入顶尖中，把磁力表座固定在刀架上，使千分表测 头接触检验棒表面，如图所示，移动溜板检验，千分 表的最大差值。
•2020/5/31
•注意： •（1）为什么只许导轨中间凸起？ • 因为：导轨中间部分使用机会较多，比较容易磨 损。 •（2）床身导轨在垂直平面内的直线度对加工质量的影 响如何？ • 车床车内外圆时，刀具纵向移动过程中高低位置 发生变化，影响工件素线的直线度，但影响较小。 • （3）床身导轨的平行度对加工质量的影响。 • 车内外圆时，刀具纵向移动过程，前后摆动，影 响工件素线的直线度，影响较大。
•2020/5/3车床，溜板 每移动250mm测量一次，水平仪刻度值依次为：0、+1 、+2、+3.8，水平仪刻度值为0.02/1000。 • δ平＝3.8× 0.02/1000＝0.076/1000 • ∵0.076/1000＞0.04/1000 • ∴导轨横向的平行度不合格。
•例如：检验一台最长工件长度Dc=750mm卧式车床，溜板每 移动250mm测量一次，水平仪刻度值为0.02/1000；溜板在各 个测量位置时水平仪的读数依次为：+1.8、+1.4、-0.8、-1.6 格
•根据读数画曲线图如下：
•由上图可以得出，导轨全长的直线度误差δ全为：
•公式：δ全=最大变化格数×水平仪规格×测量时每次移动距离
•4.3.4对加工质量的影响
• 尾座移至床身导轨上不同纵向位置时，尾座套孔的锥 孔轴线与主轴轴线会产生等高度误差，影响钻、扩、铰孔 以及两顶尖支承工件车削外圆时的加工精度。
•2020/5/31
•4.4 主轴轴向窜动、轴肩支承面的跳动 •4.4.1 检验要求
•2020/5/31
•4.1.3导轨在垂直面内的直线度测量方法
• 将水平仪纵向放在溜板上靠近前导轨上，从刀架处 于主轴箱一端的极限位置开始从左等距离向右，依次记录 溜板在每一位置时水平仪的读数，作导轨曲线图。 •导轨全长的直线度误差δ全为： • δ全=最大变化格数×水平仪规格×测量时每次移动距离
•2020/5/31
•
•∴这台车床的导轨在垂直平面内的直线度检验合格。
•2020/5/31
•4.1.4导轨（横向）的平行度测量方法
• 将水平仪固定放置在溜板的横向位置，纵向等距离移动 溜板，从左等距离到右。记录溜板在每一位置的水平仪的读 数。 • 导轨的平行度误差： • δ平＝水平仪在全部测量长度上读数的最大代数值×水平 仪规格
•2020/5/31
•例如：检验一台导轨长度Dc=750mm卧式车床，溜板 每移动250mm测量一次，水平仪刻度值依次为：0、+1 、+2、+3.8，水平仪刻度值为0.02/1000。 • δ平＝3.8× 0.02/1000＝0.076/1000 • ∵0.076/1000＞0.04/1000 • ∴导轨横向的平行度不合格。
•2020/5/31
•4.1 导轨在垂直平面内的直线度、导轨的平行度 •4.1.1 检验要求
•2020/5/31
•4.1.2 检验工具
•1.精密水平仪 •2.水平仪使用方法： • 水平仪是用于检查各种机床及其它机械设备导轨的 不直度、机件相对位置的平行度以及设备安装的水平位 置和垂直位置的仪器。 • 水平仪是机床制造、安装和修理中最基本的一种检 验工具。一般框式水平仪的外形尺寸是200×200mm，精 度为0.02/1000。水平仪的刻度值是气泡运动一格时的倾 斜度，以每米多少毫米为单位，刻度值也叫做读数精度 或灵敏度。 • 若将水平仪安置在1米长的平尺表面上，在右端垫 0.02毫米的高度，此时气泡的运动距离正好为一个刻度。 如图1所示。