大型數控機床驗收
時(shí)間：2016/2/2 8:40:34
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對集機、電、液、氣于一體的進(jìn)口大型數控機床(含加工中心)的驗收，無(wú)論是預驗收、還是最終驗收，都是十分重要的。它是對機床設計、制造、安裝調試的質(zhì)量，特別是對機床精度的總體檢驗。它直接關(guān)系到機床的功能、可靠性、加工精度和綜合加工能力。
然而在實(shí)際驗收中，常常會(huì )出現一些帶有技術(shù)性或管理性的問(wèn)題。如果不能得到及時(shí)的正確處理，將會(huì )影響到機床的驗收質(zhì)量。
1、床身導軌縱向直線(xiàn)度的調整
大型數控機床，如數控龍門(mén)銑床、落地式鏜銑床，重型數控轉子車(chē)床等，其床身較長(cháng)，多由數段組成。其床身導軌在垂直平面內直線(xiàn)度的調整，一般都按機床精度檢驗標準規定調成中凸曲線(xiàn)。把導軌人為地調成中凸形狀，其實(shí)質(zhì)是一種預載。用預載產(chǎn)生的預應力，抵抗工作臺、工件的重力及切削加工產(chǎn)生的垂直切削分力，使工作臺或刀架拖板在切削過(guò)程中處于水平狀態(tài)，進(jìn)而保證工件加工面的平直度。
大型數控機床安裝在恒溫環(huán)境中，如上述調成中凸形狀，使用中是沒(méi)有問(wèn)題的。但安裝在常溫環(huán)境中，如環(huán)境溫度為0～5℃或5～10℃時(shí)，其導軌該如何調整由于環(huán)境溫度變化，床身上、下有溫度差存在，形成自上而下的溫度梯度。夏季導軌上表面溫度高，下表面溫度低。溫度差t1-t2使上表面伸長(cháng)大于下表面，呈上拱形狀。而到冬季，剛好相反。由于t2-t1的溫度差存在，下表面的收縮大于上表面，導軌呈下?lián)闲螤?。機床維修實(shí)踐也證實(shí)了這一點(diǎn)：溫度較高時(shí)(夏天)導軌上拱；溫度較低時(shí)(冬天)，導軌凹心。
2、關(guān)于幾何精度的檢驗器具
數控機床幾何精度基本上都要比普通機床高，普通機床用的檢具、量具，往往因自身精度低，滿(mǎn)足不了檢測要求。如龍門(mén)銑，檢測附件銑頭HS350C主軸在0°、90°、180°、270°相對于滑枕的垂直度時(shí)，允差0.02mm/500mm。用科堡機床公司帶的長(cháng)1050mm、?105mm的檢驗棒，其各向母線(xiàn)直線(xiàn)度誤差均小于0.005mm。從羅馬尼亞阿莫斯(ARMUS)機床公司進(jìn)口的數控5m立車(chē)，銑刀架滑枕需檢測同樣精度。自制一檢驗棒，母線(xiàn)直線(xiàn)度誤差大于0.03mm，超出檢測精度值，無(wú)法使用。
3、關(guān)于負荷運轉試驗
負荷試驗是檢驗機床是否達到設計規定的承載能力，及其在負荷狀態(tài)下各機構工作是否正常，其工作的平穩性、準確性、可靠性是否達到規定要求的重要手段。有人擔心負荷試驗會(huì )損壞機床，降低甚至破壞機床精度。
根據標準規定，負荷試驗前后均應檢驗機床的幾何精度。工作精度試驗亦放在負荷試驗后進(jìn)行。其目的均是對機床的進(jìn)一步檢驗。
如前述龍門(mén)銑、負荷試驗是在極限狀態(tài)下進(jìn)行的?；砩斐?m(技術(shù)規范規定，滑枕伸出1m可傳遞額定功率)，功率達120kW(額定功率95kW)。試驗后測試滑枕兩個(gè)方向的垂直度，其誤差值比靜態(tài)時(shí)還小了。從美國莫林(MOLINE)公司進(jìn)口的MF195型數控多頭鉆床，按規定裝上10只?38mm鉆頭做加工100只孔的負荷試驗。完成后用10只?25mm鉆頭，做連續鉆削500只孔的鉆削精度試驗。精度要求(?25+0.125-0.05)mm，實(shí)測為(?25+0.020)mm。實(shí)踐證明，負荷試驗不會(huì )損壞機床，不會(huì )降低機床精度。
對于預驗收時(shí)已做過(guò)負荷試驗，對整體發(fā)運到用戶(hù)的小型機床或加工中心，最終驗收時(shí)可考慮免做。而對于解體發(fā)運到用戶(hù)的大型機床，最終驗收時(shí)負荷試驗不可免做。因為重新安裝、調試、試車(chē)和預驗收時(shí)的環(huán)境等條件已不相同。預驗收合格，不能等同于最終驗收合格。
在檢測龍門(mén)銑銑頭相對工作臺的垂直度，如檢測意大利貝拉爾蒂鏜床立柱移動(dòng)相對于工作臺的垂直度時(shí)，需用1.5m×2m、直線(xiàn)度誤差≤0.01mm、角度誤差為2″的直角尺。
針對這一普遍存在的問(wèn)題，解決辦法有兩個(gè)：
①在機床訂貨時(shí)提出哪些量檢具由制造廠(chǎng)提供，列入合同條款。
②用切削加工替代精度檢驗。對于那些必須檢而又無(wú)替代量檢具的精度項目
由于被測坐標軸長(cháng)度不盡相同，因而其定位精度的線(xiàn)性允差的給定方式不應是單一的，而應有所區別。國標GB10931-89數字控制機床位置精度的評定方法中規定，軸線(xiàn)定位精度線(xiàn)性允差的給定方式主要有以下幾種：
①在全行程上規定允差；
②根據被測對象長(cháng)度分段規定允差；
③用局部公差方式規定允差；
既規定局部公差，同時(shí)也規定全行程允差。
4、定位精度的檢測
檢測機床的定位精度，常用標準有兩種：
①德國VDI/DGQ3441標準(機床運行精度和定位精度的統計方法)。
②美國AMT標準(美國機械制造技術(shù)協(xié)會(huì )制定)。
用兩個(gè)標準，測量數據的整理均采用數理統計方法。即沿平行于坐標軸的某一測量軸線(xiàn)選取任意幾個(gè)定位點(diǎn)(一般為5～15個(gè))，然后對每個(gè)定位點(diǎn)重復進(jìn)行多次定位(一般為5～13次)?？蓡蜗蜈吔ㄎ稽c(diǎn)，也可以從兩個(gè)方向分別趨近，然后對測量數據進(jìn)行統計處理，求出算術(shù)平均值。進(jìn)而求出平均值偏差、標準差、分散度。分散度代表重復定位精度，它和平均值偏差一起構成定位精度，兩者之和是在任意兩點(diǎn)間定位時(shí)可能達到的最大定位偏差。
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