數控工具機綜合精度的檢驗方法
2023-09-09 21:44:25
專利名稱：數控工具機綜合精度的檢驗方法
技術領域：
本發明涉及一種工具機綜合精度的檢驗方法，具體地說是一種數控工具機綜合精度的檢查方法。
背景技術：
目前在機械設備製造業中，數控工具機在通常情況下是加工工藝最後的關鍵設備。為了保證高質量的加工零件，對數控工具機本身的製造精度就提出了相當嚴格的要求。在三軸至五軸聯動的數控鏜銑床製造工廠的出廠檢驗或用戶的驗收檢驗中，通常的檢驗方法有以下幾種1、幾何精度檢查，包括採用步距規、雷射幹涉儀和球感儀等檢查工具機的定位精度、重複定位精度和插補精度等等；2、切削精度檢查，包括銑削圓臺和30度的斜方等等，用於檢查工具機的實際加工精度；3、近幾年，工具機製造廠經常採用銑削直徑60～100的半圓凸鋼球來檢查加工表面的光潔度，以反映出廠工具機的動態剛度。
以上檢驗方法各有一定的作用，但是數控工具機最終的加工精度和加工表面的光潔度與機器裝配過程中的許多環節密切相關，現有的檢驗方法均沒有準確地判斷數控工具機的實際加工精度和加工表面光潔度的能力，如各個運動進給坐標的軸承、軸承座以及滾珠絲槓、螺母等本身的製造精度、裝配精度等等。因而經常出現問題，導致用戶加工時的零件質量不穩定，特別是在加工複雜曲面的時候，用戶的要求不能夠得到充分的滿足。
發明內容
本發明的目的是提供一種簡便易行、有效實用的數控工具機綜合精度的檢驗方法，該方法可以準確地判斷數控工具機的實際加工精度和加工表面光潔度的能力。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種數控工具機綜合精度的檢驗方法，其特徵在於刀具採用行切的方式對試驗料進行切削，加工出帶有臺階的凹球，根據切削紋路、震紋的分布以及臺階平面與凹球過渡圓的輪廓線清晰程度得到工具機的綜合精度，包括以下步驟A)將試驗料固定在工具機上；所述試驗料可選用較軟的金屬材料，材料的直徑通常為40～200mm。
B)用刀具對試驗料採用行切的方式進行切削，得到帶有臺階的凹球；所述刀具可以是較小的球刀。切削時，可以分別採用球刀沿著X/Y軸45°方向行切、球刀沿著X軸方向行切、球刀沿著Y軸方向切削三種方式，也可以將三種切削方式相結合使用；行切的步進量為0.05m，切削進給速度為1500～2000mm/min，刀具切削量為0.05～0.2mm(切削量越小越好)，間隔量0.01～0.2mm。
C)根據凹球中切削紋路、震紋的分布以及臺階平面與凹球過渡圓的輪廓線得到工具機的綜合精度。
判斷時，根據凹球表面的切削紋路、震紋的分布以及臺階平面和凹球的過渡圓的輪廓線的清晰程度就可以得出工具機各個坐標軸的安裝是否存在問題、數控系統的參數設置是否合適，從而使工具機的整體精度一目了然。此外，還可以採用不同的進給速度進行切削，得到各種條件下的加工結果，以便作出各種相應的判斷。
判斷造成切削紋路和震紋的方法如下1、沿X軸方向切削，觀察切削紋路和震紋的方向。
2、沿Y軸方向切削，觀察切削紋路和震紋的方向。
若在凹球底部出現垂直於切削方向的紋路，臺階與凹球相交的稜角處有缺陷，說明Z軸有間隙。
若在凹球面上出現與運動方向垂直的有規律的條紋，可判定該運動方向的軸有間隙。
若凹球底部出現不規律的紋路，可能是三軸都有問題，全都需要調整。
本發明採用行切的方式將試驗料加工出帶有臺階的凹球，再根據切削紋路、震紋的分布以及臺階平面與凹球過渡圓的輪廓線清晰程度得到工具機的綜合精度，與現有技術相比，該檢驗方法簡便易行，可以準確地判斷數控工具機的實際加工精度和加工表面光潔度，保證數控工具機的出廠質量處在一個較高的水平，從而提高產品的市場競爭能力。
具體實施例方式
實施例1一種本發明所述的數控工具機綜合精度的檢驗方法，試切時，主軸轉速≥10000轉/分，首先將試驗料固定在工具機上；可選用金屬銅作為試驗料，材料的直徑為40mm；然後用球刀沿著X/Y軸45°方向行切，步進量為0.05m，切削進給速度1500mm/min，刀具切削量0.05，得到帶有臺階的凹球；最後根據凹球中切削紋路、震紋的分布以及臺階平面與凹球過渡圓的輪廓線得到工具機的綜合精度。
實施例2
一種本發明所述的數控工具機綜合精度的檢驗方法，試切時，主軸轉速≥10000轉/分，首先將試驗料固定在工具機上；可選用金屬銅作為試驗料，材料的直徑為100mm；然後用球刀沿著X軸方向行切，步進量為0.05m，切削進給速度1800mm/min，刀具切削量0.1，得到帶有臺階的凹球；最後根據凹球中切削紋路、震紋的分布以及臺階平面與凹球過渡圓的輪廓線得到工具機的綜合精度。
實施例3一種本發明所述的數控工具機綜合精度的檢驗方法，試切時，主軸轉速≥10000轉/分，首先將試驗料固定在工具機上；可選用金屬銅作為試驗料，材料的直徑為200mm；然後用球刀沿著Y軸方向行切，步進量為0.05m，切削進給速度2000mm/min，刀具切削量0.2，得到帶有臺階的凹球；最後根據凹球中切削紋路、震紋的分布以及臺階平面與凹球過渡圓的輪廓線得到工具機的綜合精度。
本發明中，為更準確、完整地得到工具機的綜合精度，根據實際情況，實施例1、實施例2和實施例3中的切削方式可單獨使用，也可結合使用。
權利要求
1.一種數控工具機綜合精度的檢驗方法，其特徵在於刀具採用行切的方式對試驗料進行切削，加工出帶有臺階的凹球，根據切削紋路、震紋的分布以及臺階平面與凹球過渡圓的輪廓線清晰程度得到工具機的綜合精度，包括以下步驟A)將試驗料固定在工具機上；B)用刀具對試驗料採用行切的方式進行切削，得到帶有臺階的凹球；C)根據凹球中切削紋路、震紋的分布以及臺階平面與凹球過渡圓的輪廓線得到工具機的綜合精度。
2.根據權利要求1所述的數控工具機綜合精度的檢驗方法，其特徵在於步驟A)中所述試驗料是軟金屬棒材，材料的直徑為40～200mm。
3.根據權利要求1所述的數控工具機綜合精度的檢驗方法，其特徵在於步驟B)中所述刀具是球刀。
4.根據權利要求1所述的數控工具機綜合精度的檢驗方法，其特徵在於步驟B)中切削時，採用球刀沿著X/Y軸45°方向行切。
5.根據權利要求1所述的數控工具機綜合精度的檢驗方法，其特徵在於步驟B)中切削時，採用球刀沿著X軸方向行切。
6.根據權利要求1所述的數控工具機綜合精度的檢驗方法，其特徵在於步驟B)中切削時，採用球刀沿著Y軸方向切削。
7.根據權利要求4、5或6所述的數控工具機綜合精度的檢驗方法，其特徵在於切削進給速度為1500～2000mm/min，刀具切削量為0.05～0.2mm，間隔量0.01～0.2mm。
全文摘要
本發明公開了一種簡便易行、有效實用的數控工具機綜合精度的檢驗方法，首先將刀具採用行切的方式對試驗料進行切削，加工出帶有臺階的凹球，切削時，可以沿著X/Y軸45°方向、X軸方向、Y軸方向切削三種方式，也可以將三種切削方式相結合使用；然後根據切削紋路、震紋的分布以及臺階平面與凹球過渡圓的輪廓線清晰程度得到工具機的綜合精度。該方法可以準確地判斷數控工具機的實際加工精度和加工表面光潔度的能力，本發明在數控工具機出廠檢驗或用戶的驗收檢驗中具體極大的實用價值。
文檔編號G05B19/401GK1687853SQ20051003924
公開日2005年10月26日 申請日期2005年5月10日 優先權日2005年5月10日
發明者陸啟建 申請人:南京四開電子企業有限公司