机床精度(学生实验报告)

机床精度检测实验

主讲教师曲征洪实验一、机床几何精度的检测

一、实验目的熟悉机床几何精度检验的内容、原理、方法和步骤掌握仪器的使用，以及实验数据的处理，误差曲线的绘制了解被测量机床的几何精度状况以及它和加工精度的关系二、实验设备和仪器设备:MAZAK车床仪器:框式水平仪检验棒百分表磁性表座三、实验原理机床几何精度测量按JB2314—78普通机床规定，机床精度检验包括机床导轨直线度、垂直度、平行度、端面的平面度，机床部件之间直线度、垂直度、平行度、同轴度，机床部件的运动精度，主轴回转精度等18项。四、实验步骤与方法

框式水平仪的工作原理：框式水平仪主要部分是一个弧形玻璃管，它的内壁磨成100米左右的曲率半径。刻有刻度的玻璃管内充以少量乙醚液体，中间留一个气泡。如图1所示。不论水平仪放在什么位置，玻璃管中的页面总是处于水平，气泡总是向高处移动，读出气泡两端边缘，移动的格数，即可求出相应的高度差。水平仪的刻度值为0.02/1000，它表示将该水平仪放在1米长的平尺表面上，在平尺右端垫起0.02mm的高度，平尺便倾斜一个a角，此时，水平仪正好移动一个刻度值。△HL1L△H图1水平仪测量升落差的原理图如果我们在实验中，框式水平仪不是放在1米的平尺上，而是放在200mm的平板上，那么△H为多少呢Tga=△H △H=200*Tga=0.004mm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.

溜板在垂直水平面的不直度采用框式水平仪进行检测，用水平仪测量导轨在垂直面内的不平度时，将床身导轨按溜板或过桥长200mm。划分成若干段，将水平仪放在溜板上，记下气泡的位置，然后原地转180度看气泡是否在原处，如果不在原处，把水平仪纵向放置在溜板或过桥上，一般总是把水平仪在起端位置时的读数为零，然后依次移动溜板，记下每一位置的读数及符号，填入表格。测量位置0-200mm200-400mm400-600mm600-800mm800-1000mm水平读数2.主轴锥孔中心线的径向跳动检验方法：此项检验是在CA6140型车床上进行，将300mm锥度检验棒插入主轴孔中，用千分表分别在a,b处检验，检验棒对主轴ａ处时点，允许误差0.01mm,b处是远端误差0.02mm.测量位置12允差是否合格ab主轴锥孔中心线的径向跳动

检验方法：千分表吸持在导轨上，将表垂直打在主轴轴肩端面靠外侧处，平动旋转主轴两周以上，千分表读数的最大值为端面跳动误差。表8主轴轴肩支撑面的跳动最大跳动允差0.02是否合格6主轴轴肩支撑面的跳动

检验方法：千分表座吸持在导轨上，将表头打在主轴空心轴颈上，平动旋转主轴两周以上，千分表读数的最大差值为径向跳动误差。表9主轴定心轴颈的径向跳动允差是否合格7主轴定心轴颈的径向跳动五、思考题

导轨的实际形状是怎样的？它对哪种零件产生较大的影响？主轴锥孔径向跳动和轴向的窜动对零件的加工有什么影响？

实验二、机床运动精度的测试

对高速机床而言，动态测试的结果更能说明机床运动精度的水平。通过对动态测试结果进行分析，不仅可以了解机床当前的状态，还可以获得由数控系统、驱动和位置测量元件所组成控制环的参数设置信息。通过静态测试，例如直线轴的定位误差测试，则可以反映出机床的几何精度。一、实验目的熟悉机床运动精度检验的内容、原理、方法和步骤掌握仪器的使用，以及实验数据的处理，误差曲线的分析。二、实验设备和仪器设备:VMC1165B立式加工中心仪器:KGM,VM双坐标光栅

三、实验原理KGM,VM双坐标光栅介绍：海德汉公司（HEIDENAIN拥有一百多年光刻制造技术的德国公司。以生产高精度的产品而著名）KGM,VM系列双坐标光栅。可进行两维高动态测量。它的测量基准是固定刻划的两维光栅栅线，这使得在采用KGM进行测量时，测量结果不会因环境因素如空气湿度、环境温度或气压的波动而受到影响。采用海德汉KGM双坐标测量设备可以通过圆周测试、自由曲线测试对机床控制环的动态性能进行分析。机床误差分析KGM可以快速找出并分析机床的问题在，主要可检查反向差、反向间隙、伺服益、垂直度、直线度、周期误差等等性能。误差举例反向间隙(负值，见图)。图形中有沿某轴线开始向图形中心内凹的台阶，负值反向间隙的大小通常不受机床进给率的影响。在本图中仅在Y轴上显示有负值反向间隙图中Y轴正负方向均存在相同大小，为-14.2μm的负值反向间隙或失动量。

反向间隙误差可能起因

用于弥补原有反向间隙而对机床进行的反向间补偿的数值过大，导致原来具有正值反向间隙问题的机床出现负值反向间隙。机器可能受到编码器滞后现象的影响在机床的导轨中可能存在间隙，导致当机床在被驱动换向时出现在运动中跳跃。反向间隙对加工带来的影响