機床精度檢測方法

❶ 機床精度檢測方面，導軌直線度誤差常用檢測方法有哪些

一、水平儀測量法

以普通氣泡式水平儀為例進行分析。首先根據機床導軌直線度誤差的精度要求,選擇合適精度的水平儀和合適步距的專用橋架;然後將水平儀調零,放在專用橋架上,把專用橋架放在被測導軌的一端開始進行測量。每次記錄下相應段的水平儀氣泡移動的格數,並按其正負記錄下來,然後進行誤差值換算數據處理,最後根據所測點數據做誤差曲線圖,使用最小包容平行線法即可求出其直線度誤差。

二、自準直儀測量法

自準直儀主要由具有一定焦距的物鏡(望遠鏡)、帶有分劃板及照明裝置的自準直測微目鏡和置於被測對象上的反射鏡組成。目前使用的自準直儀主要有3種:光學自準直儀、平直度檢查儀和光電自準直儀。下面以光學自準直儀為例進行分析,其基本測量原理見圖1。

分劃板置於物鏡的焦平面上,其上的o點位於物鏡的光軸上,光源1發出的光線通過o點經過物鏡後成一束與光軸平行的平行光線射向反射鏡4。當反射鏡面垂直於光軸時,光線仍按原路返回,經物鏡後仍成像在分劃板上o處,與原目標重合。如果反射鏡與光軸有一傾角a,則反射光線的偏轉角為2a,通過物鏡後成像在分劃板上的o′處,此時線位移oo′=s,表示了偏轉角度的大小,即:

s=f′tan2α。

其中:f′為物鏡的焦距。當α很小時,tan2α≈2α,則:

設反射鏡橋板跨距(測量間隔)為b,自準直儀讀得反射鏡傾斜角a與傾斜高度h的關系為h=ba。

三、激光干涉儀測量法

激光具有方向性好、單色性好、能量集中和相乾性強等優點,使用激光干涉法測量直線度精度較高。當前多採用氦—氖激光,它是可見光,且功率和頻率的穩定性容易控制,頻帶比較窄。

入射光束4被角度干涉鏡中包含的分光鏡分為光束5和光束6,光束5和光束6又分別被角度反射鏡反射回分光鏡的同一位置,分光鏡對兩束光進行調制後直接把光束傳送到激光發射器中,從而使兩束光在探測器中產生干涉條紋。根據光的疊加和干涉原理,凡光程差等於波長整數倍的位置,振動加強,產生明條紋;凡光程差等於半波長奇數倍的位置,振動減弱,產生暗條紋。使用激光干涉儀測量機床導軌時,反射鏡3沿著導軌方向運動,當反射鏡有偏轉角度時,光束5和光束6會產生光程差,即干涉條紋會產生相應的變化,通過運算器可將其轉換為直線度誤差值。

三種測量方法優缺點分析：

水平儀法操作簡單、使用方便、成本較低。但是精度較低,一般只能達到20lm/m。水平儀可以測量導軌在垂直面內的直線度以及兩條導軌之間的平行度,但是測量水平面內的直線度很困難。用水平儀測試法,數據的採集和整理容易出錯,由於此法是以導軌上某些固定采樣點為測量對象,所以測量距離長了難以保證測試結果的真實性。

自準直儀法的缺點是不易達到很高精度,一般為5lm/m。因為光線在空氣中並非絕對準直,測量范圍越大,其偏差就越大,採用的光電位置敏感元件的測量精度較難大幅度提高,光束在傳播過程中容易受到各種干擾而出現偏差,為非連續測量,結果具有很大的隨機性,成本相對激光干涉儀低。

激光干涉儀的優點是測量距離大,測量速度快,測量精度高,而且可連續測量和採用微計算機進行數據處理、顯示和列印。激光抗干擾能力強,尤其是抗空氣擾動的能力強,因此它適於在車間等環境稍差些的場合應用,測量精度可達0.4lm/m。但是價格昂貴,一般用於對精度要求很高的場合。

綜上所述,各種檢測直線度的方法都各有其優缺點,企業在選用測量方法的時候應該考慮兩方面的要求:一是精確度要求,即測量結果必須達到一定的可信程度;二是經濟性要求,即在保證測量結果精確性的前提下,應使測量過程簡單、經濟、花費代價最小。

❷ 數控機床精度檢驗包括哪些內容，採用什麼工具檢測

數控機床精度檢測內容主要包括數控機床的幾何精度、定位精度和切削精度。
(1)數控機床幾何精度的檢測
數控機床的幾何精度檢驗，又稱靜態精度檢驗，搖臂鑽床是綜合反映機床關鍵零部件經組裝後的綜合幾何形狀誤差。
目前，檢測機床幾何精度的常用檢測工具有精密水平儀、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、測微儀、高精度檢驗棒及剛性好的千分表桿等。檢測工具的精度必須比所測的幾何精度高一個等級，否則測量的結果將是不可信的。
(2)定位精度的檢驗
數控機床定位精度，數控機床是指機床各坐標軸在數控裝置控制下運動所能達到的位置精度。
測量直線運動的檢測工具有：測微儀和成組塊規、標准刻度尺、光學讀數顯微鏡和雙頻激光干涉儀等。回轉運動檢測工具有：360‟齒精確分度的標准轉台或角度多面體、高精度圓光柵及平行光管等。
(3)切削精度的檢驗
機床的切削精度，又稱動態精度，是一項綜合精度，它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、數控機床刀具性能以及切削條件等各種因素造成的誤差和計量誤差。切削精度檢驗可分單項加工精度檢驗和加工一個標準的綜合性試件精度檢驗兩種。被切削加工試件的材料除特殊要求外，一般都採用一級鑄鐵，使用硬質合金刀具按標準的切削用量切削。

❸ 數控機床定位精度檢測都有哪些方式

數控機床是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，並將其解碼，用代碼化的數字表示，南京第四機床有限公司通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。
數控機床定位精度，是指機床各坐標軸在數控裝置控制下運動所能達到的位置精度。數控機床的定位精度又可以理解為機床的運動精度。普通機床由手動進給，定位精度主要決定於讀數誤差，而數控機床的移動是靠數字程序指令實現的，故定位精度決定於數控系統和機械傳動誤差。機床各運動部件的運動是在數控裝置的控制下完成的，各運動部件在程序指令控制下所能達到的精度直接反映加工零件所能達到的精度，所以，定位精度是一項很重要的檢測內容。
1、直線運動定位精度檢測
直線運動定位精度一般都在機床和工作台空載條件下進行。按國家標准和國際標准化組織的規定（ISO標准），對數控機床的檢測，應以激光測量為准。在沒有激光干涉儀的情況下，對於一般用戶來說也可以用標准刻度尺，配以光學讀數顯微鏡進行比較測量。但是，測量儀器精度必須比被測的精度高1~2個等級。
為了反映出多次定位中的全部誤差，ISO標准規定每一個定位點按五次測量數據算平均值和散差-3散差帶構成的定位點散差帶。
2、直線運動重復定位精度檢測
檢測用的儀器與檢測定位精度所用的相同。一般檢測方法是在靠近各坐標行程中點及兩端的任意三個位置進行測量，每個位置用快速移動定位，在相同條件下重復7次定位，測出停止位置數值並求出讀數最大差值。以三個位置中最大一個差值的二分之一，附上正負符號，作為該坐標的重復定位精度，它是反映軸運動精度穩定性的最基本指標。
3、直線運動的原點返回精度檢測
原點返回精度，實質上是該坐標軸上一個特殊點的重復定位精度，因此它的檢測方法完全與重復定位精度相同。
4、直線運動的反向誤差檢測
直線運動的反向誤差，也叫失動量，它包括該坐標軸進給傳動鏈上驅動部位（如伺服電動機、伺趿液壓馬達和步進電動機等）的反向死區，各機械運動傳動副的反向間隙和彈性變形等誤差的綜合反映。誤差越大，則定位精度和重復定位精度也越低。
反向誤差的檢測方法是在所測坐標軸的行程內，預先向正向或反向移動一個距離並以此停止位置為基準，再在同一方向給予一定移動指令值，使之移動一段距離，然後再往相反方向移動相同的距離，測量停止位置與基準位置之差。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進行多次測定（一般為7次），求出各個位置上的平均值，以所得平均值中的最大值為反向誤差值。
5、回轉工作台的定位精度檢測
測量工具有標准轉台、角度多面體、圓光柵及平行光管（準直儀）等，可根據具體情況選用。測量方法是使工作台正向（或反向）轉一個角度並停止、鎖緊、定位，以此位置作為基準，然後向同方向快速轉動工作台，每隔30鎖緊定位，進行測量。正向轉和反向轉各測量一周，各定位位置的實際轉角與理論值（指令值）之差的最大值為分度誤差。如果是數控回轉工作台，應以每30為一個目標位置，對於每個目標位置從正、反兩個方向進行快速定位7次，實際達到位置與目標位置之差即位置偏差，再按GB10931-89《數字控制機床位置精度的評定方法》規定的方法計算出平均位置偏差和標准偏差，所有平均位置偏差與標准偏差的最大值和與所有平均位置偏差與標准偏差的最小值的和之差值，就是數控回轉工作台的定位精度誤差。
考慮乾式變壓器到實際使用要求，一般對0、90、180、270等幾個直角等分點進行重點測量，要求這些點的精度較其他角度位置提高一個等級。
6、回轉工作台的重復分度精度檢測
測量方法是在回轉工作台的一周內任選三個位置重復定位3次，分別在正、反方向轉動下進行檢測。所有讀數值中與相應位置的理論值之差的最大值分度精度。如果是數控回轉工作台，要以每30取一個測量點作為目標位置，分別對各目標位置從正、反兩個方向進行5次快速定位，測出實際到達的位置與目標位置之差值，即位置偏差，再按GB10931-89規定的方法計算出標准偏差，各測量點的標准偏差中最大值的6倍，就是數控回轉工作台的重復分度精度。
7、回轉工作台的原點復歸精度檢測
測量方法是從7個任意位置分別進行一次原點復歸，測定其停止位置，以讀出的最大差值作為原點復歸精度。
應當指出，現有定位精度的檢測是在快速、定位的情況下測量的，對某些進給系統風度不太好的數控機床，採用不同進給速度定位時，會得到不同的定位精度值。另外，定位精度的測定結果與環境溫度和該坐標軸的工作狀態有關，目前大部分數控機床採用半閉環系統，位置檢測元件大多安裝在驅動電動機上，在1m行程內產生0.01~0.02mm的誤差是不奇怪的。這是熱伸長產生的誤差，有些機床便採用預拉伸（預緊）的方法來減少影響。
每個坐標軸的重復定位精度是反映該軸的最基本精度指標，它反映了該軸運動精度的穩定性，不能設想精度差的機床能穩定地用於生產。目前，由於數控系統功能越來越多，對每個坐噴射器標運動精度的系統誤差如螺距積累誤差、反向間隙誤差等都可以進行系統補償，只有隨機誤差沒法補償，而重復定位精度正是反映了進給驅動機構的綜合隨機誤差，它無法用數控系統補償來修正，當發現它超差時，只有對進給傳動鏈進行精調修正。因此，如果允許對機床進行選擇，則應選擇重復定位精度高的機床為好。

❹ 數控機床定位精度 重復定位精位定義和檢測方法

定位精度:就是在數控系統裡面設置值與實際機床運行的值差別
重復定位精度:就是機床在某個方嚮往返走一次,兩次運行的精度差

檢測辦法用激光干涉儀可以測量出來

❺ 數控機床精度的測量方法有哪些

數控機床能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來，較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題。製造業中的質量目標在於將零件的生產與設計要求保持一致，坐標是測量和獲得尺寸數據的最有效的方法之一，下面簡單介紹下機床測量精度的方法有哪些：
1、合理的測量精度
首要的是精度指標應滿足要求。選用三坐標時可根據被測工件要求的檢測精度與給定的測量不確定度相對比，尤其重要的是重復精度必須滿足要求，因為系統誤差可以通過一定方法補償，而重復精度是由數控機床本身決定的。好的坐標測量系統不僅要精度高，更重要的是精度能夠保持穩定。
2、合理測量范圍
測量范圍是選擇時的基本參數。選擇測量范圍時，應考慮以下三個方面。
（1）工件所需測量的部分，不一定是整個工件。如要測量的部位位於工件的某個局部，除了測量范圍要能覆蓋被測部位之外，還要考慮整個工件能否在機台上安置。一般應根據工件大小選擇測量范圍。
（2）行程與空間高度的關系。另外要考慮加裝上測頭系統後所能測量的空間。
（3）測桿變化問題。有的測頭上有星形探針，這些三坐標探針在測量時往往要超出工件的被測部分，因此測量范圍等於工件被測的最大尺寸再加上兩倍的探針長度。
3、合適的數控機床類型
數控機床按自動化程度分為手動與自動兩大類。選用時，應根據檢測對象的批量大小、自動化程度、產品特點及使用頻率和效率來權衡。
4、功能齊全的測座系統
測座系統是數控機床上重要的測量部件。它不僅直接影響測量精度，也是決定數控機床功能和測量效率的重要因素。有自動和手動測座系統，一般根據產品的實際測量要求來確定。
5、控制系統
控制系統一般不為大家所關注，但在坐標測量系統中具有非常重要的中樞控製作用，其好壞決定著整個系統的功能及運動特性。數據的傳輸也影響到測量系統的效率及穩定性。