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机床精度检验丁建新

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机床精度检验
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实验目的 ¡1.熟悉机床几何精度检验的内容、原理、方 法和步骤 ¡2.掌握仪器的使用,以及实验数据的处理, 误差曲线的绘制 ¡3.通过实验,了解被检验机床的几何精度状 况和加工精度关系 实验设备和仪器 ¡设备:CA6140车床 ¡仪器:框式水平仪 ¡ 自准直仪 ¡ 验棒 ¡ 千分表 ¡ 磁性表座 实验原理 机床几何精度是指机床在不运动(如主轴不 转、工作台不移动等)或运动速度较低时的 精度,它规定决定加工精度的各主要零部件 间以及这些部件的运动轨迹相对运动的允差 。一切机床都有一定的几何精度要求,常用 机床已经制定了这方面的标准,按JB2314 —78普通机床规定,车床精度检验包括车床 导轨直线度、平行度、车端面的平面度,主 轴回转精度18项。 JB2314—78 普通机床几何精度检验标准 序号项目名称允差 1溜板移动在垂直面不直度0.02mm/m只许凸 2溜板移动时 的倾斜度0.03mm/m 3溜板移动在水平面内的不直度0.015mm/m 4主轴锥 孔中心线的径向跳动近主轴端0.01mm,在300mm 处0.02mm 5溜板移动对 主轴中心线的不平度上母线0.03mm,只许上。侧 母0.015mm只许向操作者 6主轴锥 孔中心线和尾架套筒中心 线对 移动溜板移动的不等高度 0.06mm只许尾架高 7溜板移动对 尾座套筒锥孔中心线 的不平行度 上母线0.03mm,侧母线 0.03mm 8主轴轴 肩支撑面的径向跳动0.02mm 9主轴定心轴承颈的径向跳动0.01mm 实验步骤与方法 ¡1.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。 △H L1 L △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。 2.自准直仪的结构及工作原理 自准值仪简称平行光管,是一种高精度的仪器测量。它 受外界气温及振动影响较小,测量精度比水平仪高,它能检 验导轨在水平面内和垂直面内的不直度。 读数时,转动读数鼓轮,使角度分化板水平线对准十字 线,从固定套管上读出分值,从刻度管上读出秒值,记为α0 继续转动读数鼓轮,角度分化板的水平线对准反射十字线的 水平线,读数角度,记为α1,以后移动过桥,每次只对准反 射十字线,读出相应的角度α1. 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,卸下尾座,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。 1 溜板在垂直水平面的不直度 测量位置0-200200- 400 400- 600 600- 800 800- 1000 1000- 1200 水平读数 2 溜板移动在水平表面的不直度 采用自准直仪测量,用自准直仪检测导轨在水 平面时的不直度时,将目镜旋转90度,将自准直 仪放在尾座一端上,反射镜放在溜板上固定,调 试支架高度和反射镜左右位置,使之+字线与反 射回来的+字线重合,并与划分板上水平线对齐 ,鼓轮读数值作为零位读数,逐段移动溜板,读 出a1,a2…,an,填入表中 3 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 a b 主轴锥孔中心线的径向跳动 4 溜板移动对主轴中心线的不直度 检验方法:将300mm锥度检棒插入主轴锥孔中,磁力表 座安装千分表,分别打在验棒的上母线和下母线上, 移动溜板(L=300mm)进行测量,然后将主轴旋转 180度,再同样检测一次,两次测量结构的代数和之半 就是不平度误差。a允差0.03mm,b允差0.015mm。 0度位置a0=b0= 180度位置a180=b180= 误差计算a=b= 允差0.030.015 5 主轴锥孔中心线和尾座套筒中心线 对溜板移 动的不等高度 检验方法:将圆柱检棒安装在两 顶尖之间,顶紧检棒,旋转几 周,使其接触良好,千分表吸 持在溜板上,表头垂直接触在 检棒上母线上,移动溜板在检 棒两端分别读数。把检棒分别 旋转90度、180素、270度,取 其平均值。尾座允许高度 0.06mm。 表6 主轴锥孔和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度 项目 位置 090180270平均高度高度差是否合格 主轴中心线 尾座中心线 主轴锥孔中心线和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度 6 溜板移动对尾座套筒中心线的不平度 检验方法:将300mm锥柄检验棒插入尾座套筒锥孔中, 千分表安装磁力表座并吸在溜板上,千分表触头分别打 在检棒1的上母线和侧母线,移动溜板进行测量,上母 线和侧母线允差0.03mm 测量位置 a b 误差 允差0.03mm 是否 合格 是否 合格 溜板移动对尾座套筒中心线的不平度 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 7 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 允差允差是否合格是否合格 8 主轴定心轴颈的径向跳动
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