機床的精度主要包括回轉精度、導軌導向精度、坐標軸相互位置精度。
對于車磨類機床,機床的精度主要對尺寸精度有影響;對于鏜銑類機床,機床精度主要影響位置和形位公差。
精度的檢測內容主要包括幾何精度、定位精度和切削精度。
一、 機床精度的幾何精度:(反映其幾何形狀誤差)
1、 X、Y、Z坐標軸的相互垂直度。(在加工中影響工件的平行度與垂直度)
具體的檢測方法如圖1所示:
在機床工作臺上置一標準方箱,通過旋轉工作臺用千分表將方箱其中一平面CDEF與X軸方向拉平,然后在方箱CDEF平面上壓上千分表,然后移動機床的Y軸,此時千分表上從e點到f點上的讀數之差值既是X軸和Y軸的垂直度誤差;相同的方法在ABCD平面上壓上千分表,然后移動Z軸,此時千分表從a點到b點的讀數之差值即是X軸和Z軸的垂直度誤差;同樣通過旋轉工作臺,將CDEF平面與Y軸方向拉平,然后在ABCD平面上壓一千分表移動Z軸,此時千分表上a點到b點的讀數之差值即是Y軸和Z軸的垂直度誤差。
2、工作臺面的平行度。(在加工中影響工件的平行度和直線度、平面度)
具體的檢測方法:(1)、X軸移動工作臺面的平行度:在主軸上裝一千分表,壓在工作臺上,通過移動X軸,此時千分表上的讀數之差值即是X軸移動工作臺面的平行度。(2)、Z軸移動工作臺面的平行度;同樣的方法通過移動Z軸,千分表上的讀數之差即是Z軸移動工作臺面的平行度。
3、各坐標軸的直線度。(在加工中將影響到直線度、平面度和垂直度)
具體檢測方法:在工作臺上置一標準方箱,如圖1所示,在主軸上裝一千分表,壓在ABCD平面上,通過移動Y軸,此時千分表的讀數差即是Y軸的直線度。同樣移動Z軸千分表上的讀數差即是Z軸的直線度.同樣將千分表壓在CDEF平面上,移動X軸,千分表的讀數差即是X軸的直線度。
4、回轉工作臺的精度,在加工過程中,它將影響到角向誤差和同軸度與圓度。
具體的檢測方法如圖2所示:在其主軸上裝上千分表,然后把千分表指針壓至工作臺面,通過旋轉工作臺,此時千分表上兩次不同的讀數之差即是工作臺回轉精度之誤差。
5、主軸的軸向跳動,在加工過程中,它將影響到光潔度,平面度和直線度。
檢測方法如圖3所示:在其主軸上裝一標準芯棒,將一千分表壓在標準芯棒端面上使其主軸旋轉一周,千分表上的讀數差即為主軸的軸向跳動。
6、主軸的徑向跳動在加工過程中,它將影響到光潔度,平面度和直線度。
在加工孔時還將影響孔的圓度.圓柱度. 檢測方法如圖4所示:在其主軸上裝一標準芯棒,在靠近主軸a處壓一千分表,找到其最高點使主軸旋轉一周,此時千分表的讀數即為主軸靠近端徑向跳動。同樣,把千分表壓在遠端(距主軸300mm處)b點,主軸旋轉一周。千分表的讀數即為主軸遠端徑向跳動。
二、機床的定位精度
定位精度是指坐標軸在數控裝置下運動所能達到的位置精度
1、各直線運動軸的定位精度和重復定位精度。它主要在加工過程中影響位置精度,特別是加工孔時影響孔位精度,位置度,還將影響零件的形狀精度:圓度,圓柱度。
檢測方法:用標準刻度尺,配以光學讀數顯微鏡進行測量。但是測量儀器的精度必須比被測量的精度要高1—2個等級。在全行程上每隔200mm
或250mm左右選取一個測量點,作為被測量的目標位置Pj,快速移動,從正負兩個方向進行五次定位,如圖5所示,實際達到的位置Pij之差(Pij-Pj)即位置偏差Xij。
2、直線運動重復定位精度,是反映軸運動穩定性的一個基本指標。
檢測方法:選擇行程的中間和兩端任意三點作為目標位置即可,分別對各自目標位置從正、負兩個方向進行五次定位。如圖5,測出定位實際到達位置Pij與目標位置Pj之差(Pij-Pj)即位置偏差。
3、直線運動原點復歸精度
檢測方法是對于每個直線運動軸,從不同位置進行七次復歸,然后測量出實際停止位置,以讀出的最大值作為測定值。
4、回轉工作臺的原點復歸精度
檢測方法同3中的方法一樣。
5、回轉工作臺的定位精度
測量方法是使工作臺正向(或負向)轉一個角度并停止、鎖緊、定位,以此位置作為基準,然后向同方向快速轉動工作臺,每隔30度鎖緊定位,進行測量,正向與反向轉各一周,各定位位置的實際轉角與理論值之差的
最大值為分度誤差。
6、回轉工作臺的重復分度精度
測量方法以每30度取一個測量點,作為目標位置Pj,分別對各目標置從正、負兩個方向進行五次快速定位,測出實際達到的位置Pij與目標位置Pj之差即為位置偏差Qij,再按GB10931計算出平均位置偏差Qj和標準偏差Sj,各測量點的標準偏差Sj中最大值的六倍即工作臺的重復定位精度R。
三、機床的切削精度不僅反映了機床的幾何精度和定位精度,同時還包括了試件的材料,環境溫度,刀具性能等各種因素造成的誤差。
具體檢測的項目有:⑴鏜孔精度;⑵二軸聯動的加工精度;⑶鏜孔的孔距精度和孔徑精度等。