數控車床精度檢驗典型方法研究

許昌職業技術學院 機電工程系 薄關鋒 劉亞楠

機床的精度是影響零件加工精度的一個主要原因，對從事數控車床的人員來說，掌握機床精度對分析加工誤差具有重要的作用。

一、機床導軌方面

1.直線度（a縱向 ，b是橫向）測量方法。測量原理如圖1所示。

圖1 直線度測量原理

水平儀縱向放在水平橋上，自起點端起等距移動水平橋，每次移動的距離為水平橋的距離，記錄水平儀在各個位置的讀數與在起點端位置的讀數差，以此方法再反向做一次，計算各點誤差的平均值，圖1所示畫出導軌的直線誤差曲線。將水平儀橫向放在水平橋上等距離移動水平橋，每次移動距離等于水平橋的跨距，誤差以水平儀讀數的最大代數差計。

2.導軌直線度精度檢驗的必要性。這種誤差在加工中會造成零件的形狀誤差，刀具直線運動軌跡與工件回轉軸線不平行將產生圓柱度，圓度誤差在鏜深孔時比較明顯。不垂直度將產生平面度誤差，另外在縱、橫向軸聯動時還會影響加工曲面的輪廓精度。因此，在加工高精度零件時要檢查對機床的幾何精度。

二、尾座方面

1.尾座套筒軸線對床鞍縱向移動的平行度。檢驗時套筒伸出最大工作長度并鎖緊，百分表固定在機床鞍上，表頭接觸套筒的圓柱表面，床鞍移動時要在最大的工作長度內。在檢驗時床鞍和尾座位于其導軌的中間。在主平面內和次平面內誤差要分別計算，誤差值以百分表讀數的最大值計。

2.尾座頂尖的跳動（跳動值0.015）。固定百分表使其測頭接觸頂尖錐面上，旋轉頂尖檢驗，誤差以百分表讀數的最大差值計。尾座頂尖的誤差對加工件有重要影響，由于頂尖與主軸中心存在不重合誤差，因此在加工需要使用頂尖的零件時，零件的圓度、圓柱度、同軸度以及光潔度都會受到影響。在加工過程中，頂尖的套筒不易伸出過長，用于頂尖類的零件切削參數的值不易選擇過大。零件上頂尖的中心孔一定要用本機床自身的頂尖研修。

三、主軸的周期性軸向竄動

檢測時指示器接觸檢測棒中心孔內的鋼球，轉動主軸，測出軸向竄動的最大值；提示器垂直接觸定位端面，轉動主軸，測出跳動的最大值。主軸的周期性軸向竄動既影響加工零件的平行度和端面平面度，又影響加工零件表面的光潔度。在高速切削下，對刀具的壽命和夾具的安裝精度都有一定的影響影響。

四、刀架、刀盤方面

1.回轉刀架縱向移動對主軸線的垂直度。檢測時將檢測棒裝入主軸孔內，表和表架在刀臺上，表接觸量棒移動刀臺做縱向移動，在主平面內做兩次，然后主軸轉180°再做兩次，最后計兩次的平均誤差值。其檢測過程如圖2所示。

圖2 轉刀架縱向移動對主軸線的垂直度檢測

在加工中零件的外圓、內孔的圓柱度和直線度、外圓與內孔的同軸度都受回轉刀架縱向移動對主軸線的垂直度的影響。此外，在加工錐度時也會影響錐度的加工精度和曲面的輪廓精度，因此在加工高精度零件時，對這項精度要特別注意檢測。

2.刀盤工具孔軸線與主軸線重合度 將表或指示器固定在主軸上，表頭接觸工具孔表面，旋轉主軸檢測工具孔與主軸線重合，每個工具都要進行檢測。這項誤差主要影響鉸孔的精度，同時影響高精度中心孔的加工精度，如果夾持是同一外圓，分兩次加工兩個中心孔，這樣就會影響兩中心孔的同軸度。中心鉆、鉸刀都是裝在工具孔內的，兩個軸線的重合度越高越好。

3.刀盤上工具定位面的精度 測量時要移動床鞍檢驗，誤差以讀數最大差值計；刀盤轉位檢測、誤差以每個定位面的相同位置讀數的最大差值計，對刀架每個刀位都要進行檢驗。在加工中，該誤差影響刀具的安裝定位。定位面的位置同一度，要求支承刀具的定位面到主軸線的距離尺寸精度要高，并且一致性要好，否則會影響刀具刀尖的中心高和刀具的前后角。刀盤上工具定位面精度檢測如圖3所示。

圖3 刀盤上工具定位精度檢測檢測

4.刀盤上工具安裝基面的精度。檢測時，測頭接觸安裝基面，移動床鞍、誤差以讀數的最大值計；刀盤轉位檢驗，誤差以每個安裝基面相同位置讀數最大值計，這兩項誤差影響刀具的安裝精度和刀具的互換性，同時也影響刀具的幾何角度。

綜上，數控車床精度檢驗對車床的設計、維修、操作等具有重要的指導意義，上述數控車床精度檢驗方法取材于工程實踐，具有很強的實用性，可以為實際檢驗工作提供參考。