检测数控机床几何精度常用的检测工具有:机床垫铁,斜铁,斜垫铁,精密水平仪、900角尺、精密方箱、平尺、平行光管、千分表或测微仪以及高精度主轴心棒等。各项几何精度的检测方法按各机床的检测条件规定。各种数控机床的检测项目也略有区别,如卧式机床比立式机床多几项与平面转台有关的几何精度。
在检测中要注意消除检测工具和检测方法的误差,同时应在通电后各移动坐标往复运动几次,主轴在中等转速回转几分钟后,机床稍有预热的状态下进行检测。
根据《金属切削机床试验规范总则》的规定,试验项目包括可靠性、静刚度、空运转振动、热变形、抗振性切削、噪声、激振、定位精度、主轴回转精度、直线运动不均匀性及加工精度等。在进行机床验收时,各验收内容需按照机床出厂标准进行。
1.机床定位精度的检查
数控机床的定位精度是表明机床各运动部件在数控装置控制下所能达到的运动精度。因此,更具实测的定位精度数值,可以判断出该机床以后在自动加工中所能达到的最好的加工精度。
定位精度的主要检测内容如下:
1)直线运动定位精度。
2)直线运动重复定位精度。
3)直线运动的原点返回精度。
4)直线运动失动量。
5)回转轴运动的定位精度。
6)回转轴运动重复定位精度。
7)回转轴原点返回精度。
8)回转轴运动失动量。
2.机床加工精度的检查
机床加工精度的检查是在切削加工条件下对机床几何精度和定位精度的综合考核。一般分为单项加工精度检查或加工一个综合性试件精度检查两种。加工中心的主要单项加工精度有:镗孔精度,端面铣刀切削平面的精度,镗孔的孔距精度和孔径分散度,直线铣削精度,斜线铣削精度以及圆弧铣削精度等。
镗孔精度主要反映机床主轴的运动精度及低速进给时的平稳性。端面铣刀铣削平面的精度主要反映X和Y轴运动的平面度及主轴中心线对X-Y运动平面的垂直度。孔距精度主要反映定位精度和失动量的影响。直线铣削精度主要反映机床X向、Y向导轨的运动几何精度。斜线铣削精度主要反映X、Y两轴的直线插补精度。
3.其它性能的实验数控机床性能实验除上述定位精度、加工精度外,一般还有十几项内容。现以一台立式加工中心为例说明一些主要项目。
(1)主轴系统性能
用手动方式试验主轴动作的灵活性。用数据输入方式,使主轴从低速到高速旋转,实现各级转速。同时观察机床的振动和主轴的升温。试验主轴准停装置的可靠性。
(5)安全装置检查对操作者的安全性和机床保护功能的可靠性,如安全防护罩,机床各运动坐标行程极限保护自动停止功能,各种电流电压过载保护和主轴电动机过热、过负荷时的紧急停止功能等。
(6)机床噪声机床运转时的总噪声不得超过标准规定(80dB)。数控机床大量采用电气调速,主轴箱的齿轮往往不是噪声源,而主轴电动机的冷却风扇和液压系统液压泵的噪声等,可能成为噪声源。
(7)电气装置在运转前后分别作一次绝缘检查,检查地线质量,确认绝缘的可靠性。
(8)润滑装置检查定时定量润滑装置的可靠性,检查润滑油路有无渗漏以及各润滑点的油量分配功能的可靠性。
(9)气、液装置检查压缩空气和液压油路的密封、调压功能,油箱正常工作的情况。
(10)附属装置检查机床各附属的工作可靠性。
(11)连续无载荷运转用事先编制的功能比较齐全的程序使机床连续运行8~16h,检查机床各项运动、动作的平稳性和可靠性,在运行中不允许出故障,对整个机床进行综合检查考核。达不到要求时,应重新开始运行考核,不允许累积运行时间。