数控机床精度检验

数控机床精度检测

数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。另一方面，数控机床各项性能的好坏及数控功能能否正常发挥将直接影响到机床的正常使用。因此，数控机床精度检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。 1、

检验所用的工具 1.1、水平仪

水平：0.04mm/1000mm 扭曲：0.02mm/1000mm

水平仪的使用和读数

水平仪是用于检查各种机床及其它机械设备导轨的直线度、平面度和设备安装的水平性、垂直性。

使用方法：

测量时使水平仪工作面紧贴在被测表面，待气泡完全静止后方可读数。水平仪的分度值是以一米为基长的倾斜值，如需测量长度为L的实际倾斜值可以通过下式进行计算： 实际倾斜值=分度值×L×偏差格数

水平仪的读数：水平仪读数的符号，习惯上规定：气泡移动方向和水平移动方向相同时读数为正值，相反时为负值。

1.2、千分表

1.3、莫氏检验棒

2、检验内容

2.1、相关标准（例）

加工中心检验条件 第2部分：立式加工中心几何精度检验 JB/T8771.2-1998 加工中心检验条件 第7部分：精加工试件精度检验 JB/T8771.7-1998

加工中心检验条件 第4部分：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验

JB/T8771.4-1998

机床检验通则 第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定

JB/T17421.2-2000

加工中心技术条件 JB/T8801-1998

2.2、检验内容

精度检验内容主要包括数控机床的几何精度、定位精度和切削精度。 2.2.1、数控机床几何精度的检测

机床的几何精度是指机床某些基础零件本身的几何形状精度、相互位置的几何精度及其相对运动的几何精度。机床的几何精度是综合反映该设备的关键机械零部件和组装后几何形状误差。数控机床的基本性能检验与普通机床的检验方法差不多，使用的检测工具和方法也相似，每一项要独立检验，但要求更高。所使用的检测工具精度必须比所检测的精度高一级。其检测项目主要有：

直线度

一条线在一个平面或空间内的直线度，如数控卧式车床床身导轨的直线度。 部件的直线度，如数控升降台铣床工作台纵向基准T形槽的直线度。 运动的直线度，如立式加工中心X轴轴线运动的直线度。 平面度（如立式加工中心工作台面的平面度）

测量方法有：平板法、平板和指示器法、平尺法、精密水平仪法和光学法。 平行度、等距度、重合度

线和面的平行度，如数控卧式车床顶尖轴线对主刀架溜板移动的平行度。 运动的平行度，如立式加工中心工作台面和X轴轴线间的平行度。 等距度，如立式加工中心定位孔与工作台回转轴线的等距度。

同轴度或重合度，如数控卧式车床工具孔轴线与主轴轴线的重合度。 垂直度

直线和平面的垂直度，如立式加工中心主轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度； 运动的垂直度，如立式加工中心Z轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度。 旋转

径向跳动，如数控卧式车床或主轴定位孔的径向跳动。 周期性轴向窜动,如数控卧式车床主轴的周期性轴向窜动。 端面跳动，如数控卧式车床主轴的卡判定位端面的跳动。

2.2.2、机床的定位精度检验

数控机床的定位精度是测量机床各坐标轴在数控系统控制下所能达到的位置精度。根据实测的定位精度数值判断机床是否合格。其内容有：

各进给轴直线运动精度。 直线运动重复定位精度。

直线运动轴机械回零点的返回精度。 刀架回转精度。 2.2.3、机床的切削精度检验

机床的切削精检验，又称为动态精度检验，其实质是对机床的几何精度和定位精度在切削时的综合检验。其内容可分为单项切削精度检验和综合试件检验： 单项切削精度检验包括：直线切削精度、平面切削精度、圆弧的圆度、圆柱度、尾座套筒轴线对溜板移动的平行度、螺纹检测等

综合试件检验：根据单项切削精度检验的内容，设计一个具有包括大部分单项切削内容的工件进行试切加工，来确定机床的切削精度。

2.2.4、数控车床基本检验项目表

数控车床基本检验项目

3、实例分析一（以数车为例）

3.1、床身导轨的直线度

3.1.1、纵向导轨调平后，床身导轨在垂直平面内的直线度 检验工具：精密水平仪

检验方法：如 0001 所示，水平仪沿 Z 轴向放在溜板上，沿导轨全长等距离地在各位置上检验，记录水平仪的读数，算出床身导轨在垂直平面内的直线度误差。

图0001

3.1.2、横向导轨调平后，床身导轨的直线度 检验工具：精密水平仪

检验方法：如 0002 所示，水平仪沿 X 轴向放在溜板上，在导轨上移动溜板，记录水平仪读数，其读数最大值即为床身导轨的平行度误差。

图0002

全长的直线度误差：曲线相对其两端连线的最大坐标值。

导轨全长的直线度误差δ 全为：

(BB’误差曲线中的最大误差格数，例：2.8格) δ全=BB’×水平仪规格×被测时的每次移动距离 = 2.8 ×0.02/1000 ×250=0.014 ∵0.014

∴这台车床床导轨在垂直平面内的直线度检验合格

国标：

在500～1000长度内只许凸起0.02

3.2、溜板在水平面内移动的平行度 检验工具：指示器和检验棒，百分表和平尺

检验方法：如 0003 所示，将直验棒顶在主轴和尾座顶尖上；再将百分表固定在溜板上，百分表水平触及验棒母线；全程移动溜板，调整尾座，使百分表在行程两端读数相等，检测溜板移动在水平面内的平行度误差。

图0003

3.3、尾座移动对溜板移动的平行度

垂直平面内尾座移动对溜板移动的平行度 水平面内尾座移动对溜板移动的平行度 检验工具：百分表

检验方法： 如 0004 0005所示 ，将尾座套筒伸出后，按正常工作状态锁紧，同时使尾座尽可能的靠近溜板，把安装在溜板上的第二个百分表相对于尾座套筒的端面调整为零；溜板移动时也要手动移动尾座直至第二个百分表的读数为零，使尾座与溜板相对距离保持不变。按此法使溜板和尾座全行程移动，只要第二个百分表的读数始终为零，则第一个百分表相应指示出平行度误差。或沿行程在每隔 300mm 处记录第一个百分表读数，百分表读数的最大差值即为平行度误差。第一个指示器分别在图中 ab 位置测量，误差单独计算。

图0004

图0005

3.４、主轴跳动

主轴的轴向窜动

主轴的轴肩支承面的跳动 检验工具：百分表和专用装置

检验方法：用专用装置在主轴线上加力 F（F的值为消除轴向间隙的最小值），把百分表安装在机床固定部件上，然后使百分表测头沿主轴轴线分别触及专用装置的钢球和主轴轴肩支承面；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴的轴向窜动误差和主轴轴肩支承面的跳动误差 。 3.5、主轴定心轴颈的径向跳动 检验工具：百分表

检验方法：如 0006 所示，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直于主轴定心轴颈并触及主轴定心轴颈；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴定心轴颈的径向跳动误差

图

0006

3.６、主轴锥孔轴线的径向跳动 检验工具：百分表和验棒

检验方法：如图0007，将检验棒插在主轴锥孔内，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面，旋转主轴，记录百分表的最大读数差值，在 a、b 处分别测量。标记检棒与主轴的圆周方向的相对位置，取下检棒，同向分别旋转检棒 90 度、 180 度、 270 度后重新插入主轴锥孔，在每个位置分别检测。取４次检测的平均值即为主轴锥孔轴线的径向跳动误差。

图0007

3.７、主轴轴线（对溜板移动）的平行度 检验工具：百分表和验棒

检验方法：如图0007将检验棒插在主轴锥孔内，把百分表安装在溜板（或刀架 ）上，然后：（１）使百分表测头垂直在平面触及被测表面（验棒），移动溜板，记录百分表的最大读数差值及方向；旋转主轴 180 度，重复测量一次，取两次读数的

算术平均值作为在垂直平面内主轴轴线对溜板移动的平行度误差；（２）使百分表测头在水平平面内垂直触及被测表面（验棒），按上述（１）的方法重复测量一次，即得水平平面内主轴轴线对溜板移动的平行度误差 。

图0007

3.８、主轴顶尖的跳动 检验工具；百分表和专用顶尖

检验方法：如 0008所示，将专用顶尖插在主轴锥孔内，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面，旋转主轴，记录百分表的最大得数差值。

图0008

3.９、尾座套筒轴线（对溜板移动）的平行度 检验工具：百分表

检验方法；如 0009 0010所示，将尾座套筒伸出有效长度后，按正常工作状态锁紧。百分表安装在溜板（或刀架上），然后：

使百分表测头在垂直平面内垂直触及被测表面（尾座筒套），移动溜板，记录百分表的最大读数差值及方向；即得在垂直平面内尾座套筒轴线对溜板移动的平行度误差；

使百分表测头在水平平面内垂直触及被测表面（尾座套筒），按上述（１）的方法重复测量一次，即得在水平平面内尾座套筒轴线对溜板移动的平行度误差。

图

0009

图0010

3.10、尾座套筒锥孔轴线（对溜板移动）的平行度 检验工具：百分表和验棒

检验方法：尾座套筒不伸出并按正常工作状态锁紧；将检验棒插在尾座套筒锥孔内，指示器安装在溜板（或刀架）上，然后：

把百分表测头在垂直平面内垂直触及被测表面（尾座套筒），移动溜板，记录百分表的最大读数差值及方向；取下验棒，旋转验棒 180 度后重新插入尾座套孔，重复测量一次，取两次读数的算术平均值作为在垂直平面内尾座套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度误差；

把百分表测头在水平平面内垂直触及被测表面，按上述（１）的方法重复测量一次，即得在水平平面内尾座套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度误差

3.11、床头和尾座两顶尖的等高度 检验工具：百分表和验棒

检验方法：如 0011所示，将检验棒顶在床头和尾座两顶尖上，把百分表安装在溜板（或刀架）上，使百分表测头在垂直平面内垂直触及被测表面（检验棒），然后移动溜板至行程两端，移动小拖板（Ｘ轴），记录百分表在行程两端的最大读数值的差值，即为床头和尾座两顶尖的等高度。

图0011

3.12、刀架转位的重复定位精度 检验工具：百分表和验棒

检验方法：把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面（检具），在回转刀架的中心行程处记录读数，用自动循环程序使刀架退回，转位 360 度，最后返回原来的位置，记录新的读数。误差以回转刀架至少回转三周的最大和最小读数差值计。对回转刀架的每一个位置都应重复进行检验，并对每一个位置百分表都应调到零 。 3.13、重复定位精度、定位精度 检验工具：激光干涉仪

检验方法：因为用步距规测量定位精度时操作简单，因而在批量生产中被广泛采用。

无论采用哪种测量仪器，在全程上的测量点数应不少于 5 点，测量间距按下式确定

Pi=iP+k(P 为测量间距； k 为各目标位置时取不同的值，以获得全测量行程上各目标位置的不均匀间隔，从而保证周期误差被充分采样 。

3.14、机床精度验收报告的撰写

机床精度验收报告宜用表格的形式撰写，检验报告项目中必须列出检验的序号、检验类容、检测方法及示图、允许值、实测值等内容。如上数控车床基本检验项目表所示，在检测方法除了示图外还可适量增加文字说明表达检测方法过程。

4、实例分析二（铣床/加工中心精度检验报告以供参考）

4.1、数控铣床的的检验标准

引用标准GB/T17421.1--1998 机床检验通则第一部分：在无负荷或精加工条件下机床的几何精度。

4.2、数控铣床的几何精度和工作精度的要求

主要针对工作台宽度320~1250mm 的，一般用途的卧式和立式数控床身铣床，根据机床本身的等级，检测精度的要求也分普通级和精密级。 普通级：多指精度要求不是很高的经济型数控机床； 精密级：多指在加工时精度要求高的高档数控机床； 4.3、检测前准备工作的要求

4.3.1、参照GB/T17421.1,尤其是精度检验前的安装、主轴及其部件的空运转升温和检验方法

4.3.2、参照GB/T17421.1--1998中3.1的规定，调整机床安装水平

十字工作台型铣床调整安装水平时，将工作台、滑座和主轴箱等移动部件分别置于行程的中间位置，在工作台中央位置放置水平仪，水平仪在纵向和横向的读数均不得超过0.030/1000mm 。

立柱移动型和滑枕移动型铣床调整安装水平时，在床身导轨上放置圆检验棒（对V形导轨）或板桥（对平导轨），圆检验棒和板桥上垂直于床身导轨放一平尺。在圆检验棒、板桥和平尺上各放一个水平仪：水平仪a和导轨平行，水平仪和导轨垂直。调整导轨水平，水平仪a和b的读数均不得超过0.03/1000。 4.3.3、检测内容

4.3.3.1、几何精度检测

G1 主轴箱垂向移动的直线度

G2 工作台面对主轴箱垂向移动的垂直度： G3工作台面的平面度

G4工作台面对工作台(或立柱,或滑枕)移动的平行度 G5主轴端部的跳动

G6主轴锥孔轴线的径向跳动

G7主轴旋转轴线对工作台面的平行度（仅适用于卧式床身铣床)

G8主轴旋转轴线对工作台面的垂直度(仅适用于立式床身铣身) G9主轴旋转轴线对工作台(或立柱,或滑枕)横向移动的平行度 G10工作台中央或基准T形槽的直线度

G11主轴旋转轴线对工作台中央或基准T形槽的垂直度(仅适用于卧式床身铣床) G12中央或基准T形槽对工作台纵向移动的平行度

G13工作台（或立柱，或滑枕）横向移动对工作台纵向移动的垂直度 G14直线运动坐标的定位精度

G15直线运动坐标的重复定位精度 G16直线运动坐标的平均反向值

4.3.3.2、工件试切的精度：要求加工一个工件有圆、正方形、六边形、球面。

普通级和精密级数控床身的几何精度和加工精度的检验项目都是相同的，区别就在于在机床本身所具备的划分等级上的床身，检验同一项目时精密级的要求精度高、公差要小、还有就是用户所要求的检验项目。

4.4、小结

本堂课主要针对了数控铣床在新机装配时并且在无负荷或精加工条件下对机床进行精度检验的检验项目做了介绍并对有些项目进行实操；通过各个项目的检验得出的数据进行对比可以体现出机床的精度有没有达到精度要求，如果没达到精度要求的就要对机械进行调整，所以说检验出来的数据就是整台机床的机械装配的体现。我们要重点要掌握的就是机床的检验的前所要准备工工具检验时仪器和量具的正确摆放方法，数据的读取；及误差的计算方法。

4.4.1、数控机床工作精度检验

⏹ 建议编完成序后，空走一刀，以检查程序的正确性和各部分的空间 ⏹ 少量进给走一刀，记录各部分的数据

⏹ 再次进给走一刀，记录各部分的数据

⏹ 对比两次加工数据，找出不同点，分析问题的所在，力争解决；

推荐切削参数

切削速度：铸件50m/min，铝件300m/min 进给量：0.05～0.1mm/齿，切削深度：

0.2mm

4.4.2、数控机床运行试验 4.4.2.1、空运转试验

主运动从低速向高速依次运转，每级运转时间不少于2分（无级低、中、高），最高速时间不少于1h，使主轴达热平衡后——主轴温度不超过60º，温升不超过30º。

进给运动部件低、中、高进给和快速运动平衡可靠，高速无振动，低速无爬行。 有级传动的各级主轴转速和进给量的实际偏差小于－2％～6％，无级变速的各级主轴转速和进给量的实际偏差小于±10％。

整机躁声声压级不超过83dB(A)。 4.4.2.2、连续空运转试验

采用包括机床各种主要功能在内的数控程序，操作机床各部件进行连续空运转，时间不少于48h。运转正常、平稳、可靠，无故障。 4.4.2.3、机床负何试验

*机床承载工件最大重量试验（抽查） *机床主传动系统最大扭矩试验 *机床最大切削抗力试验（抽查）

*机床主传动系统达到最大功率试验（抽查）

4.4.2.4、最小设定单位试验——允差根据机床具体情况由制造厂规定。 4.4.2.5、原点返回试验——允差根据机床具体情况由制造厂规定。

数控机床精度检测

数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。另一方面，数控机床各项性能的好坏及数控功能能否正常发挥将直接影响到机床的正常使用。因此，数控机床精度检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。 1、

检验所用的工具 1.1、水平仪

水平：0.04mm/1000mm 扭曲：0.02mm/1000mm

水平仪的使用和读数

水平仪是用于检查各种机床及其它机械设备导轨的直线度、平面度和设备安装的水平性、垂直性。

使用方法：

测量时使水平仪工作面紧贴在被测表面，待气泡完全静止后方可读数。水平仪的分度值是以一米为基长的倾斜值，如需测量长度为L的实际倾斜值可以通过下式进行计算： 实际倾斜值=分度值×L×偏差格数

水平仪的读数：水平仪读数的符号，习惯上规定：气泡移动方向和水平移动方向相同时读数为正值，相反时为负值。

1.2、千分表

1.3、莫氏检验棒

2、检验内容

2.1、相关标准（例）

加工中心检验条件 第2部分：立式加工中心几何精度检验 JB/T8771.2-1998 加工中心检验条件 第7部分：精加工试件精度检验 JB/T8771.7-1998

加工中心检验条件 第4部分：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验

JB/T8771.4-1998

机床检验通则 第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定

JB/T17421.2-2000

加工中心技术条件 JB/T8801-1998

2.2、检验内容

精度检验内容主要包括数控机床的几何精度、定位精度和切削精度。 2.2.1、数控机床几何精度的检测

机床的几何精度是指机床某些基础零件本身的几何形状精度、相互位置的几何精度及其相对运动的几何精度。机床的几何精度是综合反映该设备的关键机械零部件和组装后几何形状误差。数控机床的基本性能检验与普通机床的检验方法差不多，使用的检测工具和方法也相似，每一项要独立检验，但要求更高。所使用的检测工具精度必须比所检测的精度高一级。其检测项目主要有：

直线度

一条线在一个平面或空间内的直线度，如数控卧式车床床身导轨的直线度。 部件的直线度，如数控升降台铣床工作台纵向基准T形槽的直线度。 运动的直线度，如立式加工中心X轴轴线运动的直线度。 平面度（如立式加工中心工作台面的平面度）

测量方法有：平板法、平板和指示器法、平尺法、精密水平仪法和光学法。 平行度、等距度、重合度

线和面的平行度，如数控卧式车床顶尖轴线对主刀架溜板移动的平行度。 运动的平行度，如立式加工中心工作台面和X轴轴线间的平行度。 等距度，如立式加工中心定位孔与工作台回转轴线的等距度。

同轴度或重合度，如数控卧式车床工具孔轴线与主轴轴线的重合度。 垂直度

直线和平面的垂直度，如立式加工中心主轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度； 运动的垂直度，如立式加工中心Z轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度。 旋转

径向跳动，如数控卧式车床或主轴定位孔的径向跳动。 周期性轴向窜动,如数控卧式车床主轴的周期性轴向窜动。 端面跳动，如数控卧式车床主轴的卡判定位端面的跳动。

2.2.2、机床的定位精度检验

数控机床的定位精度是测量机床各坐标轴在数控系统控制下所能达到的位置精度。根据实测的定位精度数值判断机床是否合格。其内容有：

各进给轴直线运动精度。 直线运动重复定位精度。

直线运动轴机械回零点的返回精度。 刀架回转精度。 2.2.3、机床的切削精度检验

机床的切削精检验，又称为动态精度检验，其实质是对机床的几何精度和定位精度在切削时的综合检验。其内容可分为单项切削精度检验和综合试件检验： 单项切削精度检验包括：直线切削精度、平面切削精度、圆弧的圆度、圆柱度、尾座套筒轴线对溜板移动的平行度、螺纹检测等

综合试件检验：根据单项切削精度检验的内容，设计一个具有包括大部分单项切削内容的工件进行试切加工，来确定机床的切削精度。

2.2.4、数控车床基本检验项目表

数控车床基本检验项目

3、实例分析一（以数车为例）

3.1、床身导轨的直线度

3.1.1、纵向导轨调平后，床身导轨在垂直平面内的直线度 检验工具：精密水平仪

检验方法：如 0001 所示，水平仪沿 Z 轴向放在溜板上，沿导轨全长等距离地在各位置上检验，记录水平仪的读数，算出床身导轨在垂直平面内的直线度误差。

图0001

3.1.2、横向导轨调平后，床身导轨的直线度 检验工具：精密水平仪

检验方法：如 0002 所示，水平仪沿 X 轴向放在溜板上，在导轨上移动溜板，记录水平仪读数，其读数最大值即为床身导轨的平行度误差。

图0002

全长的直线度误差：曲线相对其两端连线的最大坐标值。

导轨全长的直线度误差δ 全为：

(BB’误差曲线中的最大误差格数，例：2.8格) δ全=BB’×水平仪规格×被测时的每次移动距离 = 2.8 ×0.02/1000 ×250=0.014 ∵0.014

∴这台车床床导轨在垂直平面内的直线度检验合格

国标：

在500～1000长度内只许凸起0.02

3.2、溜板在水平面内移动的平行度 检验工具：指示器和检验棒，百分表和平尺

检验方法：如 0003 所示，将直验棒顶在主轴和尾座顶尖上；再将百分表固定在溜板上，百分表水平触及验棒母线；全程移动溜板，调整尾座，使百分表在行程两端读数相等，检测溜板移动在水平面内的平行度误差。

图0003

3.3、尾座移动对溜板移动的平行度

垂直平面内尾座移动对溜板移动的平行度 水平面内尾座移动对溜板移动的平行度 检验工具：百分表

检验方法： 如 0004 0005所示 ，将尾座套筒伸出后，按正常工作状态锁紧，同时使尾座尽可能的靠近溜板，把安装在溜板上的第二个百分表相对于尾座套筒的端面调整为零；溜板移动时也要手动移动尾座直至第二个百分表的读数为零，使尾座与溜板相对距离保持不变。按此法使溜板和尾座全行程移动，只要第二个百分表的读数始终为零，则第一个百分表相应指示出平行度误差。或沿行程在每隔 300mm 处记录第一个百分表读数，百分表读数的最大差值即为平行度误差。第一个指示器分别在图中 ab 位置测量，误差单独计算。

图0004

图0005

3.４、主轴跳动

主轴的轴向窜动

主轴的轴肩支承面的跳动 检验工具：百分表和专用装置

检验方法：用专用装置在主轴线上加力 F（F的值为消除轴向间隙的最小值），把百分表安装在机床固定部件上，然后使百分表测头沿主轴轴线分别触及专用装置的钢球和主轴轴肩支承面；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴的轴向窜动误差和主轴轴肩支承面的跳动误差 。 3.5、主轴定心轴颈的径向跳动 检验工具：百分表

检验方法：如 0006 所示，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直于主轴定心轴颈并触及主轴定心轴颈；旋转主轴，百分表读数最大差值即为主轴定心轴颈的径向跳动误差

图

0006

3.６、主轴锥孔轴线的径向跳动 检验工具：百分表和验棒

检验方法：如图0007，将检验棒插在主轴锥孔内，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面，旋转主轴，记录百分表的最大读数差值，在 a、b 处分别测量。标记检棒与主轴的圆周方向的相对位置，取下检棒，同向分别旋转检棒 90 度、 180 度、 270 度后重新插入主轴锥孔，在每个位置分别检测。取４次检测的平均值即为主轴锥孔轴线的径向跳动误差。

图0007

3.７、主轴轴线（对溜板移动）的平行度 检验工具：百分表和验棒

检验方法：如图0007将检验棒插在主轴锥孔内，把百分表安装在溜板（或刀架 ）上，然后：（１）使百分表测头垂直在平面触及被测表面（验棒），移动溜板，记录百分表的最大读数差值及方向；旋转主轴 180 度，重复测量一次，取两次读数的

算术平均值作为在垂直平面内主轴轴线对溜板移动的平行度误差；（２）使百分表测头在水平平面内垂直触及被测表面（验棒），按上述（１）的方法重复测量一次，即得水平平面内主轴轴线对溜板移动的平行度误差 。

图0007

3.８、主轴顶尖的跳动 检验工具；百分表和专用顶尖

检验方法：如 0008所示，将专用顶尖插在主轴锥孔内，把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面，旋转主轴，记录百分表的最大得数差值。

图0008

3.９、尾座套筒轴线（对溜板移动）的平行度 检验工具：百分表

检验方法；如 0009 0010所示，将尾座套筒伸出有效长度后，按正常工作状态锁紧。百分表安装在溜板（或刀架上），然后：

使百分表测头在垂直平面内垂直触及被测表面（尾座筒套），移动溜板，记录百分表的最大读数差值及方向；即得在垂直平面内尾座套筒轴线对溜板移动的平行度误差；

使百分表测头在水平平面内垂直触及被测表面（尾座套筒），按上述（１）的方法重复测量一次，即得在水平平面内尾座套筒轴线对溜板移动的平行度误差。

图

0009

图0010

3.10、尾座套筒锥孔轴线（对溜板移动）的平行度 检验工具：百分表和验棒

检验方法：尾座套筒不伸出并按正常工作状态锁紧；将检验棒插在尾座套筒锥孔内，指示器安装在溜板（或刀架）上，然后：

把百分表测头在垂直平面内垂直触及被测表面（尾座套筒），移动溜板，记录百分表的最大读数差值及方向；取下验棒，旋转验棒 180 度后重新插入尾座套孔，重复测量一次，取两次读数的算术平均值作为在垂直平面内尾座套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度误差；

把百分表测头在水平平面内垂直触及被测表面，按上述（１）的方法重复测量一次，即得在水平平面内尾座套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度误差

3.11、床头和尾座两顶尖的等高度 检验工具：百分表和验棒

检验方法：如 0011所示，将检验棒顶在床头和尾座两顶尖上，把百分表安装在溜板（或刀架）上，使百分表测头在垂直平面内垂直触及被测表面（检验棒），然后移动溜板至行程两端，移动小拖板（Ｘ轴），记录百分表在行程两端的最大读数值的差值，即为床头和尾座两顶尖的等高度。

图0011

3.12、刀架转位的重复定位精度 检验工具：百分表和验棒

检验方法：把百分表安装在机床固定部件上，使百分表测头垂直触及被测表面（检具），在回转刀架的中心行程处记录读数，用自动循环程序使刀架退回，转位 360 度，最后返回原来的位置，记录新的读数。误差以回转刀架至少回转三周的最大和最小读数差值计。对回转刀架的每一个位置都应重复进行检验，并对每一个位置百分表都应调到零 。 3.13、重复定位精度、定位精度 检验工具：激光干涉仪

检验方法：因为用步距规测量定位精度时操作简单，因而在批量生产中被广泛采用。

无论采用哪种测量仪器，在全程上的测量点数应不少于 5 点，测量间距按下式确定

Pi=iP+k(P 为测量间距； k 为各目标位置时取不同的值，以获得全测量行程上各目标位置的不均匀间隔，从而保证周期误差被充分采样 。

3.14、机床精度验收报告的撰写

机床精度验收报告宜用表格的形式撰写，检验报告项目中必须列出检验的序号、检验类容、检测方法及示图、允许值、实测值等内容。如上数控车床基本检验项目表所示，在检测方法除了示图外还可适量增加文字说明表达检测方法过程。

4、实例分析二（铣床/加工中心精度检验报告以供参考）

4.1、数控铣床的的检验标准

引用标准GB/T17421.1--1998 机床检验通则第一部分：在无负荷或精加工条件下机床的几何精度。

4.2、数控铣床的几何精度和工作精度的要求

主要针对工作台宽度320~1250mm 的，一般用途的卧式和立式数控床身铣床，根据机床本身的等级，检测精度的要求也分普通级和精密级。 普通级：多指精度要求不是很高的经济型数控机床； 精密级：多指在加工时精度要求高的高档数控机床； 4.3、检测前准备工作的要求

4.3.1、参照GB/T17421.1,尤其是精度检验前的安装、主轴及其部件的空运转升温和检验方法

4.3.2、参照GB/T17421.1--1998中3.1的规定，调整机床安装水平

十字工作台型铣床调整安装水平时，将工作台、滑座和主轴箱等移动部件分别置于行程的中间位置，在工作台中央位置放置水平仪，水平仪在纵向和横向的读数均不得超过0.030/1000mm 。

立柱移动型和滑枕移动型铣床调整安装水平时，在床身导轨上放置圆检验棒（对V形导轨）或板桥（对平导轨），圆检验棒和板桥上垂直于床身导轨放一平尺。在圆检验棒、板桥和平尺上各放一个水平仪：水平仪a和导轨平行，水平仪和导轨垂直。调整导轨水平，水平仪a和b的读数均不得超过0.03/1000。 4.3.3、检测内容

4.3.3.1、几何精度检测

G1 主轴箱垂向移动的直线度

G2 工作台面对主轴箱垂向移动的垂直度： G3工作台面的平面度

G4工作台面对工作台(或立柱,或滑枕)移动的平行度 G5主轴端部的跳动

G6主轴锥孔轴线的径向跳动

G7主轴旋转轴线对工作台面的平行度（仅适用于卧式床身铣床)

G8主轴旋转轴线对工作台面的垂直度(仅适用于立式床身铣身) G9主轴旋转轴线对工作台(或立柱,或滑枕)横向移动的平行度 G10工作台中央或基准T形槽的直线度

G11主轴旋转轴线对工作台中央或基准T形槽的垂直度(仅适用于卧式床身铣床) G12中央或基准T形槽对工作台纵向移动的平行度

G13工作台（或立柱，或滑枕）横向移动对工作台纵向移动的垂直度 G14直线运动坐标的定位精度

G15直线运动坐标的重复定位精度 G16直线运动坐标的平均反向值

4.3.3.2、工件试切的精度：要求加工一个工件有圆、正方形、六边形、球面。

普通级和精密级数控床身的几何精度和加工精度的检验项目都是相同的，区别就在于在机床本身所具备的划分等级上的床身，检验同一项目时精密级的要求精度高、公差要小、还有就是用户所要求的检验项目。

4.4、小结

本堂课主要针对了数控铣床在新机装配时并且在无负荷或精加工条件下对机床进行精度检验的检验项目做了介绍并对有些项目进行实操；通过各个项目的检验得出的数据进行对比可以体现出机床的精度有没有达到精度要求，如果没达到精度要求的就要对机械进行调整，所以说检验出来的数据就是整台机床的机械装配的体现。我们要重点要掌握的就是机床的检验的前所要准备工工具检验时仪器和量具的正确摆放方法，数据的读取；及误差的计算方法。

4.4.1、数控机床工作精度检验

⏹ 建议编完成序后，空走一刀，以检查程序的正确性和各部分的空间 ⏹ 少量进给走一刀，记录各部分的数据

⏹ 再次进给走一刀，记录各部分的数据

⏹ 对比两次加工数据，找出不同点，分析问题的所在，力争解决；

推荐切削参数

切削速度：铸件50m/min，铝件300m/min 进给量：0.05～0.1mm/齿，切削深度：

0.2mm

4.4.2、数控机床运行试验 4.4.2.1、空运转试验

主运动从低速向高速依次运转，每级运转时间不少于2分（无级低、中、高），最高速时间不少于1h，使主轴达热平衡后——主轴温度不超过60º，温升不超过30º。

进给运动部件低、中、高进给和快速运动平衡可靠，高速无振动，低速无爬行。 有级传动的各级主轴转速和进给量的实际偏差小于－2％～6％，无级变速的各级主轴转速和进给量的实际偏差小于±10％。

整机躁声声压级不超过83dB(A)。 4.4.2.2、连续空运转试验

采用包括机床各种主要功能在内的数控程序，操作机床各部件进行连续空运转，时间不少于48h。运转正常、平稳、可靠，无故障。 4.4.2.3、机床负何试验

*机床承载工件最大重量试验（抽查） *机床主传动系统最大扭矩试验 *机床最大切削抗力试验（抽查）

*机床主传动系统达到最大功率试验（抽查）

4.4.2.4、最小设定单位试验——允差根据机床具体情况由制造厂规定。 4.4.2.5、原点返回试验——允差根据机床具体情况由制造厂规定。