怎么驗(yàn)收數(shù)控機(jī)床?
一、數(shù)控機(jī)床驗(yàn)收的重要性:
對(duì)集機(jī)视甩、電、液角黍、氣于一體的進(jìn)口大型數(shù)控機(jī)床(含加工中心)的驗(yàn)收电爹,無論是預(yù)驗(yàn)收、還是最終驗(yàn)收料睛,都是十分重要的丐箩。它是對(duì)機(jī)床設(shè)計(jì)、制造恤煞、安裝調(diào)試的質(zhì)量屎勘,特別是對(duì)機(jī)床精度的總體檢驗(yàn)。它直接關(guān)系到機(jī)床的功能居扒、可靠性概漱、加工精度和綜合加工能力。然而在實(shí)際驗(yàn)收中喜喂,常常會(huì)出現(xiàn)一些帶有技術(shù)性或管理性的問題瓤摧。如果不能得到及時(shí)的正確處理,將會(huì)影響到機(jī)床的驗(yàn)收質(zhì)量玉吁。
二照弥、驗(yàn)收數(shù)控機(jī)床時(shí)應(yīng)注意的問題:
1 、定位精度的檢測(cè):
檢測(cè)機(jī)床的定位精度诈茧,常用標(biāo)準(zhǔn)有兩種:
·德國VDI/DGQ3441標(biāo)準(zhǔn)(機(jī)床運(yùn)行精度和定位精度的統(tǒng)計(jì)方法)铡畜。
·美國AMT標(biāo)準(zhǔn)(美國機(jī)械制造技術(shù)協(xié)會(huì)制定)。
用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)粗线,測(cè)量數(shù)據(jù)的整理均采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法那梭。即沿平行于坐標(biāo)軸的某一測(cè)量軸線選取任意幾個(gè)定位點(diǎn)(一般為5~15個(gè)),然后對(duì)每個(gè)定位點(diǎn)重復(fù)進(jìn)行多次定位(一般為5~13次)】⑹眩可單向趨近定位點(diǎn)逢棺,也可以從兩個(gè)方向分別趨近,然后對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理筝驱,求出算術(shù)平均值篱馅。進(jìn)而求出平均值偏差、標(biāo)準(zhǔn)差耽炎、分散度展嘲。分散度代表重復(fù)定位精度,它和平均值偏差一起構(gòu)成定位精度贱着,兩者之和是在任意兩點(diǎn)間定位時(shí)可能達(dá)到的最大定位偏差曾探。
由于被測(cè)坐標(biāo)軸長(zhǎng)度不盡相同,因而其定位精度的線性允差的給定方式不應(yīng)是單一的征字,而應(yīng)有所區(qū)別都弹。國標(biāo)GB10931-89數(shù)字控制機(jī)床位置精度的評(píng)定方法中規(guī)定,軸線定位精度線性允差的給定方式主要有以下幾種:
·在全行程上規(guī)定允差匙姜;
·根據(jù)被測(cè)對(duì)象長(zhǎng)度分段規(guī)定允差畅厢;
·用局部公差方式規(guī)定允差;
因?yàn)榻o定的是全行程允差氮昧,只要其任意長(zhǎng)度上的允差等于或小于P值框杜,定位精度都是合格的。
對(duì)于龍門銑袖肥、落地鏜銑床霸琴、重型轉(zhuǎn)子數(shù)控車床,X軸這樣長(zhǎng)的坐標(biāo)軸昭伸,僅僅在全行程上規(guī)定允差是不夠的。而應(yīng)按線性允差給定方式d規(guī)定允差:既規(guī)定局部公差澎迎,同時(shí)也規(guī)定全行程允差庐杨。由于有了任意長(zhǎng)度上的定位允差,如任意2000mm夹供,不僅可滿足常用工作長(zhǎng)度上的定位精度律愉,也有利于提高全行程的定位精度。
由此可知喂磷,訂購機(jī)床時(shí)知道坐標(biāo)軸定位精度的線性允差的給定方式俘巡,根據(jù)工藝需要提出所購機(jī)床線性允差的給定方式,并列入合同條款是非常重要的欲访。
2 变抛、負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)
負(fù)荷試驗(yàn)是檢驗(yàn)機(jī)床是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的承載能力,及其在負(fù)荷狀態(tài)下各機(jī)構(gòu)工作是否正常宏动,其工作的平穩(wěn)性涡拾、準(zhǔn)確性蒂鹏、可靠性是否達(dá)到規(guī)定要求的重要手段。有人擔(dān)心負(fù)荷試驗(yàn)會(huì)損壞機(jī)床胆褪,降低甚至破壞機(jī)床精度艳禁。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,負(fù)荷試驗(yàn)前后均應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床的幾何精度狰绪。工作精度試驗(yàn)亦放在負(fù)荷試驗(yàn)后進(jìn)行叮廉。其目的均是對(duì)機(jī)床的進(jìn)一步檢驗(yàn)。
如前述龍門銑棍鳖、負(fù)荷試驗(yàn)是在極限狀態(tài)下進(jìn)行的炮叶。滑枕伸出1m(技術(shù)規(guī)范規(guī)定鹊杖,滑枕伸出1m可傳遞額定功率)悴灵,功率達(dá)120kW(額定功率95kW)。試驗(yàn)后測(cè)試滑枕兩個(gè)方向的垂直度骂蓖,其誤差值比靜態(tài)時(shí)還小了积瞒。
對(duì)于預(yù)驗(yàn)收時(shí)已做過負(fù)荷試驗(yàn),對(duì)整體發(fā)運(yùn)到用戶的小型機(jī)床或加工中心登下,最終驗(yàn)收時(shí)可考慮免做茫孔。而對(duì)于解體發(fā)運(yùn)到用戶的大型機(jī)床,最終驗(yàn)收時(shí)負(fù)荷試驗(yàn)不可免做被芳。因?yàn)橹匦掳惭b缰贝、調(diào)試、試車和預(yù)驗(yàn)收時(shí)的環(huán)境等條件已不相同畔濒。預(yù)驗(yàn)收合格剩晴,不能等同于最終驗(yàn)收合格。
3恬皆、檢查幾何精度的檢驗(yàn)器具
數(shù)控機(jī)床幾何精度基本上都要比普通機(jī)床高砰声,普通機(jī)床用的檢具、量具众附,往往因自身精度低沉南,滿足不了檢測(cè)要求。
如龍門銑刮跟,檢測(cè)附件銑頭HS350C主軸在0°劣晾、90°、180°唬垦、270°相對(duì)于滑枕的垂直度時(shí)莫诺,允差0.02mm/500mm。用科堡機(jī)床公司帶的長(zhǎng)1050mm、?105mm的檢驗(yàn)棒祠烁,其各向母線直線度誤差均小于0.005mm发荧。
在檢測(cè)龍門銑銑頭相對(duì)工作臺(tái)的垂直度,如檢測(cè)意大利貝拉爾蒂鏜床立柱移動(dòng)相對(duì)于工作臺(tái)的垂直度時(shí)饰吕,需用1.5m×2m刃唤、直線度誤差≤0.01mm、角度誤差為2″的直角尺白群。
針對(duì)這一普遍存在的問題尚胞,解決辦法有兩個(gè):
·在機(jī)床訂貨時(shí)提出哪些量檢具由制造廠提供,列入合同條款帜慢。
·用切削加工替代精度檢驗(yàn)笼裳。對(duì)于那些必須檢而又無替代量檢具的精度項(xiàng)目,可采用切削加工方法替代粱玲。將試件放在坐標(biāo)測(cè)量?jī)x上躬柬,測(cè)量其相關(guān)平面的垂直度。
4抽减、 床身導(dǎo)軌縱向直線度的調(diào)整
大型數(shù)控機(jī)床允青,如數(shù)控龍門銑床、落地式鏜銑床卵沉,重型數(shù)控轉(zhuǎn)子車床等颠锉,其床身較長(zhǎng),多由數(shù)段組成史汗。其床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度的調(diào)整足贴,一般都按機(jī)床精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定調(diào)成中凸曲線。把導(dǎo)軌人為地調(diào)成中凸形狀姥勤,其實(shí)質(zhì)是一種預(yù)載哮寨。用預(yù)載產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力,抵抗工作臺(tái)施俩、工件的重力及切削加工產(chǎn)生的垂直切削分力拟艳,使工作臺(tái)或刀架拖板在切削過程中處于水平狀態(tài),進(jìn)而保證工件加工面的平直度砍梁。
大型數(shù)控機(jī)床安裝在恒溫環(huán)境中,如上述調(diào)成中凸形狀愤栽,使用中是沒有問題的嗤雪。但安裝在常溫環(huán)境中,如環(huán)境溫度為0~5℃或5~10℃時(shí)齿喧,其導(dǎo)軌該如何調(diào)整妥析?由于環(huán)境溫度變化,床身上、下有溫度差存在省咨,形成自上而下的溫度梯度肃弟。夏季導(dǎo)軌上表面溫度高,下表面溫度低零蓉。溫度差t1-t2使上表面伸長(zhǎng)大于下表面笤受,呈上拱形狀。而到冬季敌蜂,剛好相反箩兽。由于t2-t1的溫度差存在,下表面的收縮大于上表面章喉,導(dǎo)軌呈下?lián)闲螤詈蛊丁C(jī)床維修實(shí)踐也證實(shí)了這一點(diǎn):溫度較高時(shí)(夏天)導(dǎo)軌上拱;溫度較低時(shí)(冬天)秸脱,導(dǎo)軌凹心落包。
為克服由于導(dǎo)軌上下溫差所導(dǎo)致的導(dǎo)軌直線度誤差,可使用數(shù)段成一體的床身摊唇,不使用其連接處用螺栓產(chǎn)生塑性變形咐蝇,使其成為彈性的連接。環(huán)境溫度變化時(shí)能伸縮自如遏片,目的是使床身連接處成為鉸交點(diǎn)锉窑,使每段床身成為轉(zhuǎn)角不連續(xù)的簡(jiǎn)支梁。這樣才能使導(dǎo)軌調(diào)成中凸更方便辫慎,而每段床身變形也更自如袁朗。如某龍門銑床床身全長(zhǎng)35m,每段長(zhǎng)7m叶偶,共5段跃渠,高度為700mm。上下表面溫差Δt=5℃锯运。床身是在自由狀態(tài)下調(diào)平的沛四,溫差引起的變形為
d=aL2·Dt/(8H)=8.7×10-6×70002×5/(8×700)=0.3806
式中d——溫差引起的變形,mm
a——鑄鐵線膨脹系數(shù)蛔颖,取a=8.7×10-6
L——每段床身長(zhǎng)度糊晋,mm
H——床身高度,mm
Dt——上政拾、下表面溫差际器,℃
其理論計(jì)算值和復(fù)測(cè)值基本相符。當(dāng)最大溫差值Δt=1.5℃贸桶,導(dǎo)軌呈中凸舅逸。
機(jī)床導(dǎo)軌下?lián)现堤笞离龋瑢⒂绊憴C(jī)床的運(yùn)行精度,如產(chǎn)生低速重載下的爬行琉历。
為此坠七,將導(dǎo)軌調(diào)成微凸。h=0.03mm微凸值旗笔,在環(huán)境溫度較低時(shí)(冬季)機(jī)床運(yùn)行精度得到保證彪置。而當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)(夏季)呈中凸最大值。dmax=0.03+(dL·Dt)/(8H)=0.144mm换团,其對(duì)加工精度亦不構(gòu)成影響悉稠,因?yàn)樵谥亓Α⑶邢髁ψ饔孟滤野型怪禃?huì)明顯減小的猛,從而保證了一年四季機(jī)床的運(yùn)行精度。
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