第二章機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)

1、第二章 機(jī)床幾何精度(jn d)檢驗(yàn) 第一節(jié) 機(jī)床修理中常用(chn yn)的器具 目的任務(wù) 了解機(jī)床修理中常用的器具：平尺、平板、檢驗(yàn)棒、墊鐵的定義，精度要求，使用范圍。重點(diǎn)難點(diǎn) 水平儀及光學(xué)（電子）平直儀的使用及測(cè)量過程，尤其是水平儀的讀數(shù)法。共五十五頁(yè)一、平尺主要作為測(cè)量的基準(zhǔn)。用來檢驗(yàn)工件的直線度和平面度的誤差。也可作為機(jī)床導(dǎo)軌刮研的基準(zhǔn)，有時(shí)還可用來檢驗(yàn)機(jī)床零、部件的相互位置的精度。1、橋形平尺：只有一個(gè)高精度加工面；用優(yōu)質(zhì)鑄鐵經(jīng)穩(wěn)定處理(chl)和去磁后制成，剛性好，使用時(shí)受溫度影響較大。共五十五頁(yè)2、平行平尺：有二個(gè)相互平行的高精度加工面；用優(yōu)質(zhì)鑄鐵經(jīng)穩(wěn)定(wndng)處理和去磁

2、后制成，使用時(shí)受溫度影響較小，輕便。共五十五頁(yè)3、角形平尺：有三個(gè)相互垂直的高精度加工面；用優(yōu)質(zhì)鑄鐵經(jīng)穩(wěn)定處理(chl)和去磁后制成，用于檢查燕尾導(dǎo)軌的直線度、平面度和與其他表面的相互位置精度。共五十五頁(yè)平尺的精度：分為00、0、1、2四個(gè)等級(jí)。在普通機(jī)床幾何(j h)精度檢驗(yàn)中，推薦采用1級(jí)或高于1級(jí)的平行平尺。二、平板：平板的概念：作為檢驗(yàn)工件時(shí)的基準(zhǔn)平面、劃線(hu xin)時(shí)的基準(zhǔn)平面和平面刮研時(shí)的研具。鑄鐵平板用優(yōu)質(zhì)鑄鐵經(jīng)時(shí)效處理和去磁后按嚴(yán)格的技術(shù)要求制成。其精度分為000、00、0、1、2、3六個(gè)等級(jí)。2、3級(jí)精度作為劃線平板，其余精度的平板作為檢驗(yàn)平板。機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)應(yīng)當(dāng)選用

3、00、0級(jí)平板。共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)四、檢驗(yàn)棒：用來檢驗(yàn)主軸、套筒類零件的徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)，也可用來檢驗(yàn)直線度、平行度、同軸度、垂直度等誤差。1.帶錐柄檢驗(yàn)棒：由一個(gè)插入被檢驗(yàn)的機(jī)床錐孔的錐柄和一個(gè)作為測(cè)量基準(zhǔn)的圓柱體組成(z chn)。用淬火并經(jīng)穩(wěn)定性處理的鋼制成，可鍍硬鉻。 共五十五頁(yè)2.圓柱形檢驗(yàn)棒：用于檢驗(yàn)兩頂尖間連線相對(duì)(xingdu)于機(jī)床其他部件運(yùn)動(dòng)的平行度誤差。圓柱形檢驗(yàn)棒一般由由無縫鋼管制成，圓柱體部分淬火后經(jīng)穩(wěn)定性處理再精磨，并可鍍硬鉻提高其耐磨性。 共五十五頁(yè)五、墊鐵：墊鐵的概念：墊鐵是為放置水平儀、讀數(shù)顯微鏡和指示器表座等測(cè)量工具而制作(zhzu)的與導(dǎo)軌形狀和精度

4、相適應(yīng)的專用工具，其結(jié)構(gòu)見，分矩形、山形、V形。材質(zhì)為鑄鐵，長(zhǎng)度有200mm、250mm、500mm幾種。六、檢驗(yàn)橋板：檢驗(yàn)橋板是測(cè)量床身導(dǎo)軌平行度誤差的一種主要工具，常與水平儀配合使用。針對(duì)不同形狀的機(jī)床導(dǎo)軌，應(yīng)設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)橋板。設(shè)計(jì)時(shí)檢驗(yàn)橋板與導(dǎo)軌的接觸面要?。ň€接觸）才能有較高的靈敏度。 共五十五頁(yè)墊鐵形狀(xngzhun)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)七、水平儀 水平儀的定義：檢查水平度誤差的儀器(yq)水平儀用于校正基準(zhǔn)件（底座、床身、導(dǎo)軌、工作臺(tái)等）安裝的水平度、檢驗(yàn)導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差、工作臺(tái)面的平面度度誤差以及零部件之間的平行度和垂直度誤差。（一）.條式和框式水平儀

5、：規(guī)格以底工作面的長(zhǎng)度表示，在普通機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)中應(yīng)選用刻度為0.02mm/m的水平儀。共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)讀數(shù)方法(fngf)：1）絕對(duì)讀數(shù)法 是按水泡的絕對(duì)位置來讀數(shù)。水平儀在測(cè)量的起始位置時(shí)，只有氣泡在中間時(shí)，才讀作“0”，偏向起始端時(shí)讀作“-”，偏離起始端時(shí)讀作“+”。共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)2）相對(duì)讀數(shù)(dsh)法 是按水泡的相對(duì)位置來讀數(shù)(dsh)。水平儀在測(cè)量的起始位置總是讀作零，不管氣泡在中間位置或偏向一邊。然后依次移動(dòng)水平儀墊鐵，記下每一位置的氣泡與前一位置水泡移動(dòng)的方向和刻度格數(shù)。根據(jù)氣泡移動(dòng)方向與墊鐵移動(dòng)方向一致，讀作“+”，表示軌道向上傾斜；

6、如方向相反讀作“-”。共五十五頁(yè)（二）.合像水平儀 是用來(yn li)測(cè)量水平位置微小角度偏差的測(cè)量?jī)x器。實(shí)踐中，常用來(yn li)校正基準(zhǔn)安裝件的水平度，導(dǎo)軌或基準(zhǔn)平面的直線度和平面度誤差，以及零、部件之間的平行度誤差。共五十五頁(yè)1)合象水平儀的結(jié)構(gòu)(jigu)原理它主要有三部分組成：由棱鏡5、放大鏡14和水準(zhǔn)管4組成的光學(xué)合象裝置；由測(cè)微螺桿12、杠桿10、刻度盤1組成的精密測(cè)微機(jī)構(gòu)；及具有平工作面和V形工作面的基座9共五十五頁(yè)（三）電子水平儀 是一種測(cè)量靈敏度和精度更高的微小傾角測(cè)量?jī)x器，表頭指針的指示值即為角度變化值 .八.光學(xué)平直儀 用于檢驗(yàn)導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)和水平面內(nèi)的直線度誤差

7、，也可檢查檢驗(yàn)用的平板(pngbn)的平面度誤差。其精度高，操作簡(jiǎn)便，是當(dāng)前導(dǎo)軌直線度誤差測(cè)量?jī)x器中較先進(jìn)的一種。 共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)八、光學(xué)平直儀 用于檢驗(yàn)導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)和水平面內(nèi)的直線度誤差，也可檢查檢驗(yàn)用的平板的平面度誤差。其精度高，操作簡(jiǎn)便，是當(dāng)前導(dǎo)軌直線度誤差測(cè)量?jī)x器中較先進(jìn)(xinjn)的一種。 共五十五頁(yè)第二節(jié) 機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)?zāi)康娜蝿?wù) 了解(lioji)機(jī)床導(dǎo)軌的精度檢驗(yàn)方法； 了解機(jī)床部件之間位置精度的檢查方法重點(diǎn)難點(diǎn) 1、導(dǎo)軌直線度誤差的檢驗(yàn)方法； 2、導(dǎo)軌平行度誤差的檢驗(yàn)方法； 3、檢驗(yàn)導(dǎo)軌垂直度各使用的方法； 4、部件移動(dòng)相互間垂直度誤差測(cè)量方法； 5、端面圓跳動(dòng)的

8、檢驗(yàn)。機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)，是指機(jī)床的最終工作精度，包括零、部件的精度，也包括形位和相互之間的精度。共五十五頁(yè)一、機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作：1、做好設(shè)備的安裝和調(diào)平；2、將機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，使消除安裝時(shí)的內(nèi)應(yīng)力。二、機(jī)床導(dǎo)軌的精度檢驗(yàn)方法： 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度直接(zhji)取決于機(jī)床導(dǎo)軌的形狀和位置精度，因此，導(dǎo)軌的精度就決定了機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度，檢驗(yàn)導(dǎo)軌的精度主要是檢驗(yàn)導(dǎo)軌的直線度、扭曲度、平行度、垂直度.（一）.導(dǎo)軌直線度誤差的檢驗(yàn)方法：包括垂直平面內(nèi)的直線度和水平面內(nèi)直線度誤差兩個(gè)方向。檢驗(yàn)方法如下：共五十五頁(yè)1、研點(diǎn)法 (在缺乏測(cè)量?jī)x器下使用）用精度相適應(yīng)的平尺在涂有均勻(jnyn)紅丹粉

9、的導(dǎo)軌上拖研（短距離的往復(fù)移動(dòng)），觀察研點(diǎn)分布，若研點(diǎn)分布均勻(jnyn)，則導(dǎo)軌直線度已達(dá)到要求。精度越高，研點(diǎn)越密而均勻(jnyn). 研點(diǎn)法常用于較短導(dǎo)軌的檢測(cè)，因?yàn)槠匠叱^ 2000mm 時(shí)容易變形，制造困難，而且影響測(cè)量 精度。刮研短導(dǎo)軌時(shí)，導(dǎo)軌的直線度誤差通常由平尺的精度來保證，同時(shí)對(duì)單位 面積內(nèi)研點(diǎn)的密度也有一定的要求， 可根據(jù)機(jī)床的精度要求和導(dǎo)軌在本機(jī)床所處 地位的性質(zhì)及重要程度，分別規(guī)定為每 25mm25mm 內(nèi)研點(diǎn)不少于 10-20 點(diǎn)（即 每刮方內(nèi)點(diǎn)子數(shù)）。 共五十五頁(yè)2、平尺拉表比較法：分測(cè)量(cling)垂直面內(nèi)直線度誤差和水平面內(nèi)直線度誤差兩種 3、水平儀檢驗(yàn)法：用

10、于檢驗(yàn)導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差 共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)共五十五頁(yè)4、光學(xué)平直(pn zh)儀測(cè)量法：將光學(xué)平直儀放置，測(cè)量導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度和垂直面內(nèi)直線度誤差。注意：正、反兩次測(cè)量，取平均數(shù)，用作圖法求得導(dǎo)軌直線度誤差。（二）、單導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)扭曲誤差的檢驗(yàn)方法：為保證與運(yùn)動(dòng)部件的良好配合，就要求導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的扭曲誤差達(dá)到要求，在導(dǎo)軌全長(zhǎng)上水平儀讀數(shù)的最大代數(shù)差值，就是導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的扭曲誤差。共五十五頁(yè)（三）、導(dǎo)軌平行度誤差的檢驗(yàn)方法：1、千分表拉表檢驗(yàn)法：利用各種專用

11、墊鐵或橋板結(jié)合千分表檢驗(yàn)兩導(dǎo)軌面之間的平行度誤差，百分表讀數(shù)(dsh)最大的代數(shù)差就是兩導(dǎo)軌面之間的平行度誤差。2、千分尺測(cè)量法：測(cè)量時(shí)，在被測(cè)導(dǎo)軌全長(zhǎng)的兩端和中間各選一個(gè)點(diǎn)用千分尺測(cè)量，三個(gè)讀數(shù)中最大差值就是導(dǎo)軌的平行度誤差。 共五十五頁(yè)3、橋板水平儀檢驗(yàn)法：是利用(lyng)檢驗(yàn)橋板和水平儀測(cè)量導(dǎo)軌之間的平行度誤差，其特點(diǎn)：只能用來檢驗(yàn)兩導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的平行度誤差，操作簡(jiǎn)便，測(cè)量精度高。水平儀在每米行程或全程的讀數(shù)的最大代數(shù)差值就是導(dǎo)軌的平行度誤差。 共五十五頁(yè)（四）.導(dǎo)軌垂直度誤差的檢驗(yàn)方法：1、角尺拉表檢驗(yàn)法：利用角尺、千分表結(jié)合檢驗(yàn)墊鐵來檢驗(yàn)導(dǎo)軌表面(biomin)之間的垂直度誤差。

12、2、框式水平儀檢驗(yàn)法：利用框式水平儀兩邊互成直角的特點(diǎn)，檢查導(dǎo)軌表面之間的垂直度誤差。三、機(jī)床部件之間位置精度的檢查方法：（一）平行度的檢查方法： 共五十五頁(yè)1、工作臺(tái)面對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)平行度誤差的測(cè)量：千分表固定住床身上，其測(cè)頭觸及工作臺(tái)面，移動(dòng)工作臺(tái)，千分表讀數(shù)的最大代數(shù)差就是臺(tái)面對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)的平行度誤差。2、工作臺(tái)中央T形槽對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)平行度誤差的測(cè)量.3.部件移動(dòng)相互(xingh)平行度誤差的測(cè)量：此項(xiàng)測(cè)量，一般需要借助第三面作為測(cè)量基準(zhǔn)。4.主軸對(duì)床鞍(工作臺(tái))移動(dòng)平行度誤差的測(cè)量： 共五十五頁(yè)主軸錐孔中插入帶錐柄的檢驗(yàn)棒，用檢驗(yàn)棒的母線來體現(xiàn)主軸的軸線，將千分表固定在床鞍上，其測(cè)頭觸及

13、檢驗(yàn)棒的母線或側(cè)母線，然后，移動(dòng)床鞍進(jìn)行測(cè)量，千分表讀數(shù)的最大代數(shù)差，就是主軸軸線對(duì)床鞍移動(dòng)的平行度誤差。5.主軸軸線對(duì)工作臺(tái)面平行度誤差的測(cè)量6.軸線對(duì)軸線平行度誤差的測(cè)量7.傳動(dòng)(chundng)絲杠對(duì)導(dǎo)軌平行度誤差的測(cè)量（二）垂直度的檢驗(yàn)方法 共五十五頁(yè)1.部件移動(dòng)相互間垂直度誤差測(cè)量方法：機(jī)床部件可能包含三個(gè)相互垂直的方向移動(dòng)，即垂直方向、縱向和橫向的移動(dòng)。為了測(cè)量臥式銑鏜床工作臺(tái)面縱向與橫向移動(dòng)之間的垂直度誤差。2.主軸(zhzhu)對(duì)工作臺(tái)面移動(dòng)和中央T形槽垂直度誤差的測(cè)量 3.主軸對(duì)工作臺(tái)面垂直度誤差的測(cè)量 共五十五頁(yè)主軸上固定二千分表，工作(gngzu)臺(tái)上放檢驗(yàn)棒，測(cè)頭觸及檢

14、驗(yàn)棒，旋轉(zhuǎn)主軸在相互垂直的兩個(gè)方向測(cè)量，a、b，c、d間的差值即主軸對(duì)工作(gngzu)臺(tái)面在兩個(gè)方向上的垂直度誤差。 4.主軸套筒軸向?qū)ぷ髋_(tái)面垂直度誤差的測(cè)量如圖所示為測(cè)量搖臂鉆床主軸套筒軸向?qū)ぷ髋_(tái)底座表面的垂直度誤差。5.進(jìn)給方向?qū)χ鬏S軸線垂直度誤差的測(cè)量（三）.同軸度的檢驗(yàn)方法 共五十五頁(yè)如果空間位置允許(ynx)，同軸度誤差都可以用回轉(zhuǎn)校表法進(jìn)行測(cè)量；如果空間位置不允許(ynx)，可用其他測(cè)量方法代替 .1、回轉(zhuǎn)校表法：圖所示為測(cè)量轉(zhuǎn)塔車床主軸軸線對(duì)回轉(zhuǎn)頭工具孔軸線的同軸度誤差。千分表固定在主轄上，回轉(zhuǎn)頭工具孔中緊密插入檢驗(yàn)棒，千分表測(cè)頭觸及檢驗(yàn)棒；將主軸回轉(zhuǎn)180，千分表讀數(shù)的最

15、大差值就是主軸軸線對(duì)回轉(zhuǎn)頭工具孔軸線的同軸度誤差。 共五十五頁(yè)2. 套檢查法：四、機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)精度的檢驗(yàn)方法：機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)精度包括：主軸的徑向圓跳動(dòng)、周期性軸向竄動(dòng)和端面圓跳動(dòng)。1、徑向圓跳動(dòng)的檢驗(yàn) 1).主軸外定心軸頸的徑向圓跳動(dòng)誤差。千分表固定(gdng)在固定(gdng)部件上，測(cè)頭觸及軸頸，緩慢旋轉(zhuǎn)主軸，千分表讀數(shù)的最大代數(shù)差就是主軸外定心軸頸的徑向圓跳動(dòng)誤差。共五十五頁(yè)2).主軸錐孔軸線徑向圓跳動(dòng)的檢驗(yàn) 2.周期性軸向竄動(dòng)的檢驗(yàn)3.端面圓跳動(dòng)的檢驗(yàn) 檢驗(yàn)端面圓跳動(dòng)時(shí)，應(yīng)加一個(gè)輕微的軸向力F，其大小(dxio)由機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)來決定。千分表測(cè)頭垂直觸及距中心一定距離的端面上測(cè)量半徑上幾個(gè)等分的點(diǎn)，端面緩轉(zhuǎn)兩圈，千分表讀數(shù)的最大代數(shù)差就是端面圓跳動(dòng)的誤差。共五十五頁(yè)內(nèi)容摘要第二章 機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)。用來檢驗(yàn)工件的直線度和平面度的誤差。也可作為機(jī)床導(dǎo)軌刮研