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1、数控机床整机性能检测与调试数控机床整机性能检测与调试单元单元4 主轴精度检测主轴精度检测本单元教学重点： 1. 主轴精度的概念与各项精度指标 2. 主轴各项精度的检验方法与步骤 3. 测量工具的原理及使用方法 本单元教学难点： 1. 测量操作的准确性 2. 测量数据分析以及调整方法本单元内容介绍学时说明学时说明本单元拟安排6学时三次课，包含理论讲授及实训操作；其中前2学时第一次课主要讲授基础理论，量具原理及检测标准等；后4个学时两次课分别以两个检测项目为依托，进行讲解与实操。1 主轴精度的概念主轴精度的概念2 主轴精度的检测标准和精度指标主轴精度的检测标准和精度指标3 检测工具介绍检测工具介绍
2、4 实训项目及检测步骤实训项目及检测步骤5 小结及分析小结及分析1 主轴精度的概念 主轴精度主要包括以下几项：主轴的周期性轴向窜动精度；主轴径向跳动精度；主轴轴线与Z轴线运行间的平行度精度；主轴轴线与X轴线运行间的垂直度精度；主轴轴线与Y轴线运行间的垂直度精度；1.1 主轴的周期性轴向窜动精度主轴的周期性轴向窜动精度主轴的周期性轴向窜动精度主要是检测主轴转动时由于轴向间隙等因素引起的在轴向方向的主轴周期性窜动值。1.2 主轴径向跳动精度主轴径向跳动精度主轴径向跳动精度主要是检测主轴制造和装配过程中由于同轴度误差、主轴挠度等因素造成的径向方向上主轴的跳动误差。1.3 主轴轴线与主轴轴线与Z轴线运
3、行间的平行轴线运行间的平行度精度度精度主轴轴线与Z轴线运行间的平行度精度主要检测主轴与机床Z轴轴线在运动时的平行度误差。1.4 主轴分别与主轴分别与X、Y轴线运行间的轴线运行间的垂直度精度垂直度精度主轴分别与X、Y轴线运行间的垂直度精度主要检测机床主轴分别和X轴、Y轴轴线在运动时的垂直度误差。2 主轴精度的检测标准和精度指标序序号号简 图检验项目目允允 差差mm检验工具工具检验方法方法参照参照GB/T17421.1的有关的有关条文条文G10主主轴的周的周期性期性轴向向窜动 0.005指示器指示器5.6.2.1.1和和5.6.2.2.2应在机床的所在机床的所有工作主有工作主轴上上进行行检验n 检
4、测依据检测依据 参考：参考：JB/T 8771.2-1998 加工中心检验条件加工中心检验条件 第第 2 部部分：立式加工中心分：立式加工中心 几何精度检验几何精度检验 的相关标准的相关标准课件库资源：91304标准JBT8771.2-1998序号序号简 图检验项目目允允 差差mm检验工具工具检验方法方法参照参照GB/T17421.1的有关的有关条文条文G11主主轴锥孔的径孔的径向跳向跳动：a)靠近主靠近主轴端端部部b)距主距主轴端部端部300mm处a)0.007b)0.015检验棒和指棒和指示器示器5.6.2.1.2和和5.6.1.2.3应在机床的所有在机床的所有工作主工作主轴上上进行行检验
5、。应至少旋至少旋转两整两整圈圈进行行检验G12主主轴轴线和和Z轴轴线运运动间的平行度：的平行度：a)在平行于在平行于Y轴轴线的的Y-Z垂直平面内垂直平面内b)在平行于在平行于X轴轴线的的Z-X垂直平面内垂直平面内a)和和b)在在300测量量长度上度上为0.015检验棒和指棒和指示器示器5.4.1.2.1和和5.4.2.2.3X轴轴线置于行程置于行程的中的中间位置。位置。a)如果可能，如果可能，Y轴轴线锁紧；b)如果可能，如果可能，X轴轴线锁紧序号序号简 图检验项目目允允 差差mm检验工具工具检验方法方法参照参照GB/T17421.1的有关条文的有关条文G13主主轴轴线和和X轴轴线运运动间的垂直
6、的垂直度：度：0.015/300平尺、平尺、专用支架和用支架和指示器指示器5.5.1.2.3.2如果可能，如果可能，Y轴轴线和和Z轴轴线锁紧。平尺平尺应平行于平行于X轴轴线放置。放置。为了参考和修正方了参考和修正方便，便，应记录值是小是小于、等于于、等于还是大于是大于90G14主主轴轴线和和Y轴轴线运运动间的垂直的垂直度：度：0.015/300平尺、平尺、专用支架和用支架和指示器指示器5.5.1.2.3.2如果可能，如果可能， Z轴轴线锁紧。平尺平尺应平行于平行于Y轴轴线放置。放置。为了参考和修正方了参考和修正方便，便，应记录值是小是小于、等于于、等于还是大于是大于903 检测工具介绍 3.1
7、 水平仪水平仪水平仪的常用种类：水平仪的常用种类：条式水平仪和框式水平仪条式水平仪和框式水平仪条式水平仪的组成：条式水平仪的组成：由作为工作平面的由作为工作平面的V V型底平面和与工作平面平行的水准型底平面和与工作平面平行的水准 器（俗称气泡）组成。器（俗称气泡）组成。工作原理：工作原理：当水平仪的底平面放在准确的水平位置时，水准器内的气泡正当水平仪的底平面放在准确的水平位置时，水准器内的气泡正好在中间位置（即水平位置）。玻璃管内的气泡有用地心引力的作用总是往好在中间位置（即水平位置）。玻璃管内的气泡有用地心引力的作用总是往水准器的最高一侧移动。水准器的最高一侧移动。分度值的意义：分度值的意义
8、：如分度值为如分度值为0.03mm/m0.03mm/m，即表示气泡移动一格时，被测量长，即表示气泡移动一格时，被测量长度为度为1m1m的两端上，高低相差的两端上，高低相差0.03mm0.03mm。图片库资源：942012-942016视频库资源：911101水平调整 指示器的分类：指示器的分类：百分表（百分表（0.01mm0.01mm）、千分表（）、千分表（0.001mm0.001mm）、杠杆）、杠杆表、电子测试器等；表、电子测试器等；杠杆百分表检测原理：杠杆百分表检测原理：利用杠杆利用杠杆- -齿轮传动机构或者杠杆齿轮传动机构或者杠杆- -螺旋传螺旋传动机构，将尺寸变化为指针角位移，并指示出
9、长度尺寸的计量器具。动机构，将尺寸变化为指针角位移，并指示出长度尺寸的计量器具。用于测量工件几何形状误差和相互位置正确性，并可以比较法测量用于测量工件几何形状误差和相互位置正确性，并可以比较法测量长度。长度。 使用说明：使用说明：一般用磁力表座作为测试支架，它必须具备足够的一般用磁力表座作为测试支架，它必须具备足够的刚度；指示器的测头应垂直于被检测面，以免产生误差。刚度；指示器的测头应垂直于被检测面，以免产生误差。 3.2 指示器指示器 用来测试移动部件间的相对线性位移，如主轴跳动、平行度垂直度等；视频库资源：941102主轴移动精度检测图片库资源：942019-942036 3.3 平尺平尺
10、 用途用途：平尺是具有一定精度的平直基准线的实体，参照它可以平尺是具有一定精度的平直基准线的实体，参照它可以测定表面的直线度或平面度的偏差。测定表面的直线度或平面度的偏差。平尺的分类：平尺的分类：具有单一面的桥形平尺（图具有单一面的桥形平尺（图a a），具有两个平行面），具有两个平行面的平尺（图的平尺（图b b）；）；使用说明：使用说明：使用前必须要用专用拭纸将基准面擦拭干净，以保证使用前必须要用专用拭纸将基准面擦拭干净，以保证清洁干净、接触良好。清洁干净、接触良好。图片库资源：942010；942038-942048视频库资源：94941102主轴移动精度检测 3.4 带锥柄的检验棒带锥柄的
11、检验棒 用途用途：检验棒代表在规定范围内所要检查的轴线，用它检查轴线检验棒代表在规定范围内所要检查的轴线，用它检查轴线的实际径向跳动，或者检查轴线相对机床其他部件的位置。的实际径向跳动，或者检查轴线相对机床其他部件的位置。检验棒的分类：检验棒的分类：莫氏检验棒（图莫氏检验棒（图a a）、）、7 7：2424锥柄检验棒（图锥柄检验棒（图b b）；）；使用说明：使用说明：检验棒的锥柄和机床主轴的锥孔必须清洁干净以保证接检验棒的锥柄和机床主轴的锥孔必须清洁干净以保证接触良好；检查零部件侧向位置精度或平行度时，应将检验棒和主轴旋触良好；检查零部件侧向位置精度或平行度时，应将检验棒和主轴旋转转180180度，依次在检验棒圆柱表面两条相对的母线上进行检测。度，依次在检验棒圆柱表面两条相对的母线上进行检测。图片库资源：942003-942005视频库资源：941101视频4 小结及分析学习了主轴精度检测的检测内容及概念；介绍了主轴各项精度检验的国家标准及检验方法；学习了主轴精度检测需要用到的各种量具的原理及使用方法；
