数控机床检修：几何精度检验 GBT 17421-1-1998 平面度测量方法
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。
数控机床数控铣床精度检验表
数控铣床精度检验表
a （允差）b（允差）
在300测量长度上在300测量长度上普通级精密级
允差
a b
d~d
允差mm
六、小结
本堂课主要针对了数控铣床在新机装配时并且在无负荷或精加工条件下对机床进行精度检验的检验项目做了介绍并对有些项目进行实操；通过各个项目的检验得出的数据进行对比可以体现出机床的精度有没有达到精度要求，如果没达到精度要求的就要对机械进行调整，所以说检验出来的数据就是整台机床的机械装配的体现。
我们要重点要掌握的就是机床的检验的前所要准备工工具检验时仪器和量具的正确摆放方法，数据的读取；及误差的计算方法。
数控车床几何精度的检验方法研究
数控车床几何精度的检验方法研究一直以来，数控车床检测验收都是一项复杂的工作，需要较高的检测手段和技术手段.随着制造业的不断发展,在机械制造业之中数控车床得到广泛的应用,如何才能够做好数控车床精度的检测，就成为关注的核心问题。
所以，本文就数控车床的几何精度指标检测进行分析。
数控车床几何精度直接反映出车床关键机械零部件几何形状误差以及组装之后存在的形状误差，几何精度是否能够满足精度的要求，会直接影响零件的加工。
只有确保几何精度能够满足精度指标的要求，这样才可以动态的进行定位检验,确保数控车床满足实际的要求.床身导轨的直线度和平行度进行纵向导轨跳屏,确保垂直平面中床身导轨的直线度。
检验利用精密水平仪.在具体检测中，需要沿着Z轴的方向,直接将水平仪放置在溜板之上,并且沿着导轨的全长等距离来对于各个位置进行合理的检验，最终记录下读数，通过作图法的实际应用,就能够计算出垂直平面中床身导轨的直线度误差.横向导轨调平后，床身导轨的平行度.检验利用精密水平仪。
在具体检测中，需要沿着Z轴的方向，直接将水平仪放置在溜板上，通过溜板的具体移动，从而对水平仪的读数加以记录,其读数的最大值就是导轨平行度的实际误差。
在水平面内移动溜板的直线度检验利用检验棒、指示器、百分表以及平尺。
在具体检测中,直接将检验棒顶在主轴与尾座顶尖；之后在溜板上固定百分表，百分表的水平触以及检验棒母线；全程都需要进行溜板的移动，然后对尾座进行调整,确保在形成两端百分表的读数是相等的，从而在水平面之内对溜板移动进行检测。
尾座移动对溜板移动的平行度检验利用百分表。
在具体检测中，在伸出尾座套筒之后，直接按照正常情况做好锁紧的处理,并且溜板与尾座之间应该尽量的相互靠近，将第二个百分表安装在溜板上，针对尾座套筒端面,直接将其调整到零；在溜板实际移动过程之中，尾座选择手动的方式进行移动，确保第二个百分表到达的时候，依旧保持零的读数,并且让溜板与尾座之间的距离保持不变。
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
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。
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。
第六章 数控机床精度检测
第一节 数控机床精度概述
机床静态精度
机床几何精度 机床传动精度 机床位置精度 机床精度保持性
GB/T17421.1-1998《机 床的几何精度》
数控机床定位精度
数控机床重复定位精度
机床静态精度的内容
第一节 数控机床精度概述
二、机床动态精度
机床的动态精度是指机床在受载荷（重 力、夹紧力、切削力、各种激振力和温升） 状态下工作时，检测到的机床精度，由于检 测条件与机床工作状态相似，故又称为机床 工作精度。
《数控机床机械装调》
第六章 数控机床精度检测
本章介绍从数控机床精度检测 有关概念，常用精度检测基本量具 和检测指标的含义与检测方法。
第一节 数控机床精度概述
第一节 数控机床精度概述
机床的加工精度（简称机床精度）是衡量机床性 能的极其重要的指标。影响机床精度的因素有机床 本身的精度、机床工艺系统（工件-夹具-刀具）变 形以及加工过程中产生的振动、机床部件磨损等。 机床精度按其检测条件可分为静态精度和动态精度 两大类。
二、数控机床几何精度检测
常用的机床位置精度检测量仪：
（2）激光干涉仪
激光干涉仪利用激光具有的高强度、高度方向性、空间同调 性、窄带宽和高度单色性等优点用来测量长度的仪器。
激光干涉仪的组成
由于检测困难，通常以加工试件的精度 代替机床动态精度（工作精度）的检测。
第二节 数控机床精度检测
第二节 数控机床精度检测
一、检测前的准备工作
1. 机床就位，水平调整； 2. 标准环境温度，空运行。
二、数控机床几何精度检测
（一）机床精度检测常用基本量具 1.指示表
百分表
百分表的使用
二、数控机床几何精度检测
车床标准
车床标准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GB/T17421.2-2016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GB/T17421.3-2009机床检验通则第3部分：热效应的确定GB/T17421.4-2003机床检验通则第4部分：数控机床的圆检验GB/T17421.4-2016机床检验通则第4部分：数控机床的圆检验GB/T17421.5-2015机床检验通则第5部分：噪声发射的确定GB/T17421.6-2016机床检验通则第6部分：体和面对角线位置精度的确定（对角线位移检验）GB/T17421.7-2016机床检验通则第7部分：回转轴线的几何精度GB/T20957.1-2007精密加工中心检验条件第1部分：卧式和带附加主轴头机床几何精度检验(水平Z轴)GB/T20957.2-2007精密加工中心检验条件第2部分：立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验(垂直Z轴)GB/T20957.4-2007精密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GB/T20957.5-2007精密加工中心检验条件第5部分：工件夹持托板的定位精度和重复定位精度检验GB/T20957.7-2007精密加工中心检验条件第7部分：精加工试件精度检验GB/T16462.1-2007数控车床和车削中心检验条件第1部分:卧式机床几何精度检验GB/T16462.4-2007数控车床和车削中心检验条件第4部分:线性和回转轴线的定位精度及重复定位精度检验GB/T16462.7-2009数控车床和车削中心检验条件第7部分：在坐标平面内轮廓特性的评定GB/T16462.8-2009数控车床和车削中心检验条件第8部分：热变形的评定。
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检验内容、公差测量方法、工具测量原理示意图平面度确定平面或者代表面的总方向，是为了获得平面度的最小偏差，通常采用的方法有：- 一个被检平面内适当选择的三点，在靠近边缘部分上存在无关紧要的局部缺陷可以忽略不计。
- 按划分的点用最小二乘法计算的平面。
在被检面上涂上红丹或者用轻油稀释的氧化铬。
将平板放在被检面上进行恰当的往复运动，取下平板并记录被检面每单位面积接触点的分布情况。
在表面的整个范围内接
触点的分布均匀，并不少于一个规定值。
这种方法适用于小尺寸较精密的平面（刮过或者磨过的平面）。
用移动平尺所得的一组直线测量
首先用一些基准点建立一个理论平面。
在检
验面上选择a、b、c三点作为零位标记，将三
个等高块放在这三点上。
将平尺放在a、c点上，在检验面的e点放置可
调量块，使其与平尺的下表面接触。
再将平
尺放在b、e点上即可找到d点的偏差。
用平尺、精密水平仪和千分表测量
测量基准由两根借助精密水平仪到达平行放
置的平尺提供。
平尺R1、R2应有足够的刚
度，使基准平尺的重量产生的挠度忽略不计。
建立一个测量基准，根据测量基准测量出偏
差并加以标绘。
标绘是在有规律的方格的不
同节点上进行的。
矩形表面的测量基准平面由两条直线OmX和OO'Y确定，此时
O、m、O'是被检面上的三个点。
圆形轮廓表面的测量
采用沿边缘的圆周和直径进行测量
- 在两个垂直直径上
- 在连接边缘点的正方形的四边上
圆周检验：在一个均衡座A上放置水平仪，并
以匀称的间隔绕平板周边移动。
直径检验：按照对一条线的直线度测量的任
何一种方法进行。
用平板测量用平板和千分表测量
测量装置由平板和千分表组成，千分表装在具有一个基座的支架上，基座在平板上运动。
有两种测量方法：
- 被测部件放在平板上：平板尺寸和千分表支架开度足够大使整个表面都能测量。
- 平板与被测面相对放置：用一个尺寸与被测面尺寸相似的平板进行测量。
用平尺测量平面度用精密水平仪测量平面度
当测量工具从一个位置移向另一个位置时，
这是目前所知的能够保持测量基准方向恒定
（水平）的唯一方法。
用角度偏差方法测量一条线的直线度是这项
测量的基础。
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形并相距给定值得两个平面内时，则认为该面是平的。
平面度公差
平面度的公差带用相隔距离为t，且平行于该平面（代表平面）总方向的两个平面限定。
测量范围及公差相对于代表平面的位置应予规定。
- 平面度公差：当表面两端点间允许凹和凸时。
- 凹（或凸）：当表面两端点间只许凹（或者凸）时。
- 局部公差：当它被规定且允许凹或者凸时。
用光学方法测量平面度
用自准直仪测量
构成基准平面的OX和OY直线是由在两个位置
上的自准直的光轴确定的，如果可能，则取
互成90°。
用光学扫描仪测量
使用光学扫描仪（五棱镜）。
基准平面由置于该平面周边上的三个基准标
靶（）的中心建立。
该仪器的安放要使得望
远镜的光学轴线垂直于基准平面，而第四标
靶用于测量表面上任一点的状况。
用准直激光测量
与准直激光结合使用的扫描组件借助于若干
共面的直线基准确定出一个测量基准平面。
用激光测量系统测量
表面的状况是根据通过角度偏差测量出的不
同曲线的直线度分析构成的。
通过数据处理，解析出读数结果，按等比例
的方式绘出平板表面的平面度曲线图。
用坐标测量机测量
表面平面度可通过坐标测量机测量。
基准平面由坐标测量机软件来建立，并依据这个平面确定出平面度误差。