机床几何精度检查方法
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。
加工中心几何精度检测方法
加工中心几何精度检测方法加工中心是一种高精度、高效率的机床，其在工业生产中得到了广泛应用。
为了保证加工中心的几何精度，需要进行准确的检测和调整。
下面将详细介绍加工中心几何精度检测方法。
主轴是加工中心的核心部件，其几何精度对加工质量具有重要影响。
主要的几何精度包括主轴轴线的平行度、同心度和垂直度等。
1.主轴轴线的平行度检测方法：可以使用光学检测仪等设备进行。
具体操作是将光束通过中心孔，通过观察光束和检测仪的相互位置关系来判断主轴轴线的平行度。
2.主轴同心度检测方法：可使用同心度仪等设备进行。
具体操作是在主轴上安装一块标定圆盘，通过记录不同位置的同心度仪示数并进行比较，判断主轴同心度。
3.主轴垂直度检测方法：可使用平台式水平仪等设备进行。
具体操作是将水平仪放置在主轴上，观察水平仪指示是否在同一水平线上，判断主轴的垂直度。
工作台是加工中心上零件加工的位置，其几何精度对加工质量同样重要。
主要的几何精度包括工作台水平度、垂直度和平行度等。
1.工作台水平度检测方法：可使用平台式水平仪等设备进行。
具体操作是将水平仪放置在工作台上，观察水平仪指示是否在同一水平线上，判断工作台的水平度。
2.工作台垂直度检测方法：可使用光学投影仪等设备进行。
具体操作是将投影仪放置在工作台上，通过观察投影仪显示的图案是否在同一水平线上，来判断工作台的垂直度。
3.工作台平行度检测方法：可使用平台式平行度仪等设备进行。
具体操作是在工作台上安装两块标定块，通过观察平行度仪示数并进行比较，判断工作台的平行度。
刀库是加工中心存放刀具的部分，其几何精度对定位准确性有影响。
主要的几何精度包括刀夹孔的同心度和面板的平行度等。
1.刀夹孔同心度检测方法：可使用同心度仪等设备进行。
具体操作是安装同心度仪，观察仪器的示数并进行比较，判断刀夹孔的同心度。
2.刀库面板平行度检测方法：可使用平台式平行度仪等设备进行。
具体操作是在面板上安装两块标定块，通过观察平行度仪示数并进行比较，判断面板的平行度。
机床几何精度检查方法
机床几何精度检查方法1.平行度检查：平行度是指机床工作台面和滑块导轨面之间的平行度。
平行度检查方法有两种：a.对称刀法：将刀具切削平台上的两条平行的工作台面，如果产生的两个切削刃的切削痕迹平行，则说明机床的平行度良好。
b.对称检查法：通过光束反射法和光束干涉法对工作台面进行检查，当光束的反射或干涉结果在一定范围内保持平行时，可以判定机床的平行度良好。
2.垂直度检查：垂直度是指机床工作台面和滑块导轨面之间的垂直程度。
垂直度检查方法有两种：a.比较法：使用专用的垂直度测量仪器，将其与机床工作台面和滑块导轨面对准，通过读取仪器上的刻度来判断机床的垂直度。
b.三点法：在机床工作台面上选取三个非共线的点，在滑块导轨面上同样选取三个非共线的点，通过比较两组点之间的水平和垂直距离，来判断机床的垂直度。
3.线性度检查：线性度是指机床工作台面或滑块导轨面上的线段与其中一参考线之间的偏差。
线性度检查方法有两种：a.平面对法：通过在工作台面或滑块导轨面上放置一个平面平行器，将其与参考线相对齐，然后通过计算平面平行器上的刻度差来判断线性度。
b.对称法：通过在工作台面或滑块导轨面上放置两个平面平行器，并将其与参考线相对齐，然后通过比较两个平面平行器上的刻度差来判断线性度。
4.圆度检查：圆度是指工作台面或滑块导轨面上的圆形轮廓与其真实圆形轮廓之间的偏差。
圆度检查方法有两种：a.对称法：通过在工作台面或滑块导轨面上放置一个圆度仪，将其与圆形轮廓相对齐，然后通过读取仪器上的刻度来判断圆度。
b.分割法：通过固定一个参考点，并将工作台面或滑块导轨面上的圆形轮廓分割成若干等分，在每个等分处测量偏差，然后通过计算平均偏差来判断圆度。
以上是机床几何精度检查的一些常用方法，通过使用这些方法可以对机床进行全面的几何精度检查，确保机床的精度符合要求。
机床的几何精度检验
机床的几何精度检验机床几何精度检验，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、数控机床地脚螺栓处于压紧状态下进行。
机床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，机床主轴按中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、数控机床直角尺、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。
1．卧工加工中心几何精度检验1)主轴回转轴线对工作台面的平行度。
2)工作台面的平行度。
3)主轴在Z轴方向移数控机床动的直线度。
4)X、r、Z坐标轴的相互垂直度。
5)X、Z轴移动时机床工作台面的平行度。
6)J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。
2.X轴直线度测量将1000mm平尺放在机床工作台上，使平尺工作面垂直于工作台面且与X轴方向一致；将装有杠杆千分表的磁力表座吸在主轴下端，表头与平尺工作面接触，移动工作台调整平尺使其两端的千分表读数相同，移动工作台使千分表表头从平尺一端向另一端移动，千分表读数的最大变动量即为机床X轴的直线度误差。
3.X、Y轴移动的垂直度将500mmx500mm方框尺平放在工作台上，同时将装有杠杆千分表的磁力表座吸在主轴下端，表头与方框尺X方向工作面接触，在X方向移动工作台使表头在两端的读数一致，然后使表头与方框尺Y方向工作面接触，在Y方向移动工作台，此时表头读数的最大变动量即为机床在X、Y方向上的垂直度误差。
4.主轴孔的径向跳动将300mm检验棒插入主轴锥孔中，用千分表头分别与检验棒近主轴端和300mm远端接触，手动旋转主轴，表头读数的最大变动量即为机床主轴孔的近端及300mm远端的径向跳动。
数控机床几何精度检测工具及使用方法
5.水平仪
（1）工作原理 水平仪原理是利用气泡在玻璃管内，气泡保持在最高位 置，如图1-7所示，表明该平面左端高于右端。
图1-7 精密水平仪气泡
1）水平仪刻度示值。实训室的水平仪灵敏度是0.02mm/m，此刻度示值 是以1米为基长的倾斜值为0.02mm/1000mm，如图1-8所示。
除具有一般扳手功能外，特别适 用旋转空间狭窄或深凹的地方
表1-1 常用工具实物和功能
续
7）钩形扳手
8）一字槽螺钉旋具
9）十字槽螺钉旋具
专用于扳动在圆周方向上开有直槽 或孔的圆螺母
10）钢丝钳和尖嘴钳
用于紧固或拆卸一字槽形的螺钉， GB/T 10635-2003螺钉旋具通用技 术条件
11）锤子
用来紧固或拆卸十字槽形的螺钉和 旋杆，GB/T 10635-2003螺钉旋具 通用技术条件
表1-1 常用工具的实物和功能
1）活扳手
2）呆扳手
3）梅花扳手
开口宽度可以调节，能紧固或 松开一定尺寸范围内的六角头或 方头螺栓、螺钉和螺母
GB/T 4440-2008活扳手
4）内六角扳手
双头呆扳手用于紧固、拆卸两种 尺寸的六角头、方头螺栓和螺母 GB/T 4393-2008呆扳手、梅花 扳手、两用扳手 技术规范
当平面上升距离为a时，杠杆千分表摆动的距离为b，也就是杠杆千分 表的读数为b，因为b>a，所以指示读数增大。具体修正计算式如下：
a b cos 例如，用杠杆千分表测量机床工作台平面时，测量杆轴线与工作台表 面夹角α为30°，测量读数为0.048mm，求正确测量值。 解： a b cos 0.048 cos 30o 0.048 0.866 0.0416(mm)
机床几何精度检测方法
机床几何精度检测方法
1.机床床身平整度检测
机床床身平整度是指机床的工作台面是否平整，一般采用平板测量法进行检测。
该方法需要使用精工平板将其放置在机床工作台上，然后使用测量仪器测量平板与工作台的接触点的高低差值，以此来评估机床的床身平整度。
2.导轨定位精度检测
机床导轨定位精度是指导轨摩擦对机床工件加工精度的影响程度，一般采用划线法进行检测。
该方法需要在工作台上放置一张划线板，在导轨上依次进行划线，然后使用显微镜或测量仪器测量划线板上的划痕位置，通过比对划线位置与设定位置的偏差大小来评估导轨的定位精度。
3.回程精度检测
机床回程精度是指机床在回程过程中，工作台或主轴的精确位置定位能力。
一般采用工件比对法进行检测。
该方法需要在机床工作台上放置一组有相对位置关系的工件，然后分别进行前进和回程操作，最后使用测量仪器测量工件的位置偏差，以此来评估机床的回程精度。
4.运动误差检测
机床运动误差是指机床在加工过程中，由于机械结构本身的不完美或动力参数的不一致引起的运动误差。
一般采用激光干涉法进行检测。
该方法需要将激光传感器安装在机床工作台上，然后利用激光干涉仪测量工件表面的运动轨迹，通过分析激光干涉信号的变化来评估机床的运动误差。
除了以上几种常用的机床几何精度检测方法，还有一些其他的检测方法，如摄影测量法、光电测量法等。
这些方法在实际应用中根据不同机床
类型、要求和所需精度选择使用，以确保机床几何精度的准确性和稳定性。
最终，通过对机床几何精度的检测和评估，能够及时发现和纠正机床存在
的问题，提高机床加工的质量和稳定性。
机床几何精度检测方法
机床几何精度检测方法几何精度检测方法一百分表、千分表及杠杆千分表的特点及适用范围百分表的分度值为0.01mm，其读数清晰，表针跳动较小，常用的一般分为0～5、0～10mm 两种量程，测量时测杆的压缩量一般为0.15～0.2mm（如图1），适用于较低精度要求的测量。
百分表经过震动后测杆可以很容易的回到原始位置，在震动的情况下检测不易磨损，损坏率低。
千分表（指常用的指针式或压杆式千分表）的分度值为0.001mm，因其比百分表的放大比更大，分度值更小，测量的精确度更高，适用于较高精度要求的测量。
千分表受到震动后测量杆不容易恢复到原始位置，可能会影响到检测数据的真实性，因此在震动较小的情况下使用较好（如图2）。
杠杆千分表体积小巧，测杆可以按需转动，并能以正反两个方向测量工件，因此常用于间78隙较小的槽、孔、浮动件（如测量丝杠远端跳动）等千分表难以测量的情况，其测杆压缩量一般为0.03～0.06mm（如图3），灵敏度高。
同样杠杆千分表适合在震动小的情况下使用。
另外杠杆千分表不适合长期在压缩量较大的情况下工作，因为压缩量过大会造成测量数据失真，误差变大，而且会加快杠杆千分表各部件的磨损，使其老化，失去作用，因此在测量空间允许的情况下，一般优先选用千分表或百分表。
图1 百分表图2 千分表79图3 杠杆千分表二测量前提说明1. 本说明所有图示均以Carver600G为例；2. 在检测前应保证测量所用仪器可以正常使用；3. 在检测前应保证测量所用工具以及被测部分的清洁；4. 在测量过程中移动各轴时，进给速度不能过大，一般为1.8m/min左右；5. 本说明所指方向（即前、后、左、右）均为人站立在机床正面，面对机床时（如图4）。
图480三、各精度指标的检测方法1.检测、调整床身水平度1.1 所需工具水平仪（刻度值为0.02mm）、活动扳手1.2准备工作1）检查水平仪精度是否符合标准将水平仪水平放置，读出气泡位置，然后将水平仪原地旋转180°，比较旋转前后水平仪气泡位置。
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在机床完成空运行及相关功能检测后，数控机床的安装调试过程就进入了精度检验环节，这个环节也是用户和设备提供方最关心和最重要的环节，也是设备检测验收中最常见的环节。
数控机床全部检测验收是一项复杂的工作，对检测手段及技术要求也很高。
它需要使用各种高精度的仪器，对机床的机、电、液、气等各部分性能及整机综合性能进行检测，最后才能对该机床得出综合结论。
这项工作目前在国内只有国家权威部门（如国家机床质量监督检验中心）才能进行。
对一般的数控机床用户、购买一台价格昂贵的数控机床后，千万不要吝啬几千元的验收费用，至少应对数控机床的几何精度、位置精度、工作精度及功能等重要指标进行验收，确保达到合同所约定的验收标准的要求，并将这些数据保存好，以作为日后机床维修调整时的依据。
同时要对采购合同中约定的重要条款进行详细的检验验收
（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、精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。
另一方面，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。
精度检测内容主要包括数控机床的几何精度、定位精度和切削精度。
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一、数控机床几何精度的检测
数控机床的几何精度检验，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。
目前，检测机床几何精度的常用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、高精度检验棒及刚性好的千分表杆等。
检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级，否则测量的结果将是不可信的。
每项几何精度的具体检测方法可按照GB／T 21948．2—2008“数控升降台铣床检验条件”、GB／T 18400．9—2007“加工中心检验条件”等有关标准的要求进行，亦可按机床出厂时的几何精度检测项目要求进行。
机床几何精度的检测必须在机床精调后依次完成，不允许调整一项检测一项，因为几何精度有些项目是相互关联相互影响的。
数控机床几何精度的检查在几何精度检测中必须对机床地基有严格要求，应当在地基及地脚螺栓的固定混凝土完全固化后再进行。
精调时应把机床的主床身调到较精确的水平面以后，再精调其他几何精度。
有一些几何精度项目是互相联系的，例如在立式加工中心检测中，如发现y
轴上数控机床和Z轴方向移动的相互垂直度误差较大，则可以适当调整立柱底部床身的地脚垫铁，使立柱适当前倾或后仰，减小该项误差。
但这样也会改变主轴回转轴心线对工作台面的垂直度误差。
因此，对各项几何精度检测工作应在精调后一气呵成，不允许检测一项调整一项，否则会造成由于调整后一项几何精度而把已检测合格的前一项精度调成不合格
机床几何精度检测应在机床稍有预热的条件下进行，所以机床通电后各移动坐标应往复运动几次，主轴也应按中速回转几分钟后才能进行检测。
以普通立式加工中心为例，该机床的几何精度检测内容如下：
①工作台面的平面度；
②各坐标方向移动的相互垂直度；③ X坐标方向移动时工作台面的平行度；
④ y坐标方向移动时工作台面的平行度；
⑤ X坐标方向移动时工作台面数控机床T形槽侧面的平摇臂钻床行度；
⑥主轴的轴向窜动；
⑦主轴孔的径向跳动；
⑧主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；⑨主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；⑩主轴箱在Z坐标方向移动时的直线度等。
普通卧式加工中心几何精度检测内容与立式加工中心几何精度检测内容大致相似，仅多几项。