1、加工中心的空運轉檢驗
(1)、機床主運動機構應從最低轉速起,依次運轉,每級速度的運轉時間不得少于2分鐘。無級變速的機床,可做低、中、高速運轉。在最高速度運轉時,時間不得少于1小時,使主軸軸承達到穩定溫度,并在靠近主軸定心軸承處測量溫度和溫升,其溫度不應超過60oC,溫升不應超過30 oC。在各級速度運轉時運轉應平穩,工作機構應正常、可靠。
(2)、對直線坐標、回轉坐標上的運動部件,分別用低、中、高進給速度和快速進行空運轉檢驗其運動的平衡、可靠。高速無振動,低速無明顯爬行現象。
(3)、在空運轉條件下,有級傳動的各級主軸轉速和進給量的實際偏差,不應超過標牌指示值-2%~+6%;無級變速傳動的主軸轉速和進給量的實際偏差,不應超過標牌指示值的士10%。
(4)、機床主傳動系統的空運轉功率 (不包括主電動機空載功率) 不應超過設計文件的規定。
2、手動功能檢驗
用手動或數控手動方式操作機床各部進行試驗。
(1)、對主軸連續進行不少于5次的鎖刀、松刀和吹氣的動作試驗,動作應靈活、可靠、準確。
(2)、用中速連續對主軸進行10次的正、反轉的起動、停止(包括制動)和定向操作試驗,動作應靈活、可靠。
(3)、 無級變速的主軸至少應在低、中、高的轉速范圍內,有級變速的主軸應在各級轉速進行變速操作試驗,動作應靈活、可靠。
(4)、對各直線坐標、回轉坐標上的運動部件,用中等進給速度連續進行各10次的正向、負向的起動、停止的操作試驗,并選擇適當的增量進給進行正向、負向的操作試驗,動作應靈活、可靠、準確。
(5)、對進給系統在低、中、高進給速度和快速范圍內,進行不少于10種的變速操作試驗,動作應靈活、可靠。
(6)、對分度回轉工作臺或數控回轉工作臺連續進行10次的分度、定位試驗,動作應靈活、可靠、準確。
(7)、對托板連續進行3次的交換試驗,動作應靈活、可靠。
(8)、對刀庫、機械手以任選方式進行換刀試驗。刀庫上刀具配置應包括設計規定的最大重量、最大長度和最大直徑的刀具;換刀動作應靈活、可靠、準確;機械手的承載重量和換刀時間應符合設計規定。
(9)、對機床數字控制的各種指示燈、控制按鈕、紙帶閱讀機、數據輸出輸入設備和風扇等進行空運轉試驗,動作應靈活、可靠。
(10)、對機床的安全、保險、防護裝置進行必要的試驗,功能必須可靠,動作應靈活、準確。
(11)、對機床的液壓、潤滑、冷卻系統進行試驗,應密封可靠,冷卻充分,潤滑良好,動作靈活、可靠;各系統不得滲漏。
(12)、對機床的各附屬裝置進行試驗,工作應靈活、可靠。
3、數控功能試驗
用數控程序操作機床各部件進行試驗。
(1)、用中速連續對主軸進行10次的正、反轉起動、停止 (包括制動) 和定向的操作試驗,動作應靈活、可靠。
(2)、無級變速的主軸至少在低、中、高轉速范圍內,有級變速的主軸在各級轉速進行變速操作試驗,動作應靈活、可靠。
(3)、對各直線坐標、回轉坐標上的運動部件,用中等進給速度連續進行正、負向的起動、停止和增量進給方式的操作試驗,動作應靈活、可靠、準確。
(4)、對進給系統至少進行低、中、高進給速度和快速的變速操作試驗,動作應靈活、可靠。
(5)、對分度回轉工作臺或數控回轉工作臺連續進行10次的分度、定位試驗,動作應靈活,運轉應平穩、可靠、準確。
(6)、對各種托板進行5次交換試驗,動作應靈活、可靠。
(8)、對刀庫總容量中包括最大重量刀具在內的每把刀具,以任選方式進行不少于3次的自動換刀試驗,動作應靈活、可靠。
(9)、對機床所具備的坐標聯動、坐標選擇、機械鎖定、定位、直線及圓弧等各種插補,螺距、間隙、刀具等各種補償,程序的暫停、急停等各種指令,有關部件、刀具的夾緊、松開以及液壓、冷卻、氣動潤滑系統的起動、停止等數控功能逐一進行試驗,其功能應可靠,動作應靈活、準確。
4、機床的連續空運轉試驗
(1)、連續空運轉試驗應在完成1和2檢驗之后,精度檢驗之前進行。
(2)、連續空運轉試驗應用包括機床各種主要功能在內的數控程序,操作機床各部件進行連續空運轉。時間應不少于48小時。
(3)、連續空運轉的整個過程中,機床運轉應正常、平穩、可靠,不應發生故障,否則必須重新進行運轉。
(4)、連續空運轉程序中應包括下列內容:
a、主軸速度應包括低、中、高在內的5種以上正轉、反轉停止和定位。其中高速運轉時間一般不少于每個循環程序所用時間的10%。
b、進給速度應把各坐標上的運動部件包括低、中、高速度和快速的正向、負向組合在一起,在接近全程范圍內運行。并可選任意點進行定位。運行中不允許使用倍率開關,高速進給和快速運行時間不少于每個循環程序所用時間的10%。
c、刀庫中各刀位上的刀具不少于2次的自動交換。
d、分度回轉工作臺或數控回轉工作臺的自動分度、定位不少于2個循環。
e、各種托板不少于5次的自動交換。
f、各聯動坐標的聯動運行。
g、各循環程序間的暫停時間不應超過0.5分鐘。
對于機床最小設定單位檢驗有直線坐標最小設定單位檢驗和回轉坐標最小設定單位檢驗兩種。應分別進行試驗。檢驗某一坐標最小設定單位時,其他運動部件,原則上置于行程的中間位置。檢驗時可在使用螺距補償和間隙補償條件下進行。
5、直線坐標最小設定單位檢驗
(1)、檢驗方法
先以快速使直線坐標上的運動部件向正(或負)向移動一定距離,停止后,向同方向給出數個最小設定單位的指令,再停止,以此位置為基準位置,每次給出1個,共給出20個最小設定單位的指令,向同方向移動u測量各個指令的停止位置。從上述的最終位置,繼續向同方向給出數個最小設定單位指令,停止后,向負(或正)向給出數個最小設定單位的指令,約返回到上述最終的測量位置,這些正向和負向的數個最小設定單位指令的停止位置均不作測量。然后從上述的最終位置開始,每次給出1個,共給出20個最小設定單位的指令,繼續向負(或正)向移動,測量各指令的停止位置,見圖5-2 直線坐標最小設定單位檢驗圖。至少在行程的中間及靠近兩端的3個位置上分別進行試驗。各直線坐標均應進行試驗。
圖5-2 直線坐標最小設定單位檢驗圖
(2)、誤差計算
誤差分為最小設定單位誤差和最小設定單位相對誤差。分別按式(1)和式(2)進行計算,以3個位置上最大誤差值作為該項的誤差。
最小設定單位誤差: …………………………………………………………(1)
式中:---最小設定單位誤差,單位mm;
---個最小設定單位指令的實際位移,單位mm;
m---個最小設定單位指令的理論位移,單位mm。
注:實際位移的方向如與給出的方向相反,其位移應為負值。
:根據機床的具體情況由制造企業的企業標準中規定。
最小設定單位相對誤差: ……………………………………………(2)
式中: ---最小設定單位誤差,單位mm;
---20個最小設定單位指令的實際位移的總和,單位mm;
:不應大于25%。
6、回轉坐標最小設定單位檢驗
(1)、檢驗方法
先以快速使回轉坐標上的運動部件向正(或負)向轉動一定角度,停止后,向同方向給出數個最小設定單位的指令,再停止,以此位置作為基準位置,每次給出1個,共給出20個最小設定單位的指令,向同一方向轉動,測量各個指令的停止位置。從上述的最終位置,繼續向同方向給出數個最小設定單位指令,停止后,向負(或正)向給出數個最小設定單位的指令,約返回到上述的最終測量位置,這些正向和負向的數個最小設定單位指令停止的位置不作測量。然后從上述的最終位置開始,每次給出1個,共給出20個最小設定單位的指令,繼續向負(或正)向轉動,測量各指令的停止位置,見圖5-3 回轉坐標最小設定單位檢驗圖。至少應在回轉范圍內的任意3個位置上進行試驗。各回轉坐標均進行檢驗。
圖5-3 回轉坐標最小設定單位檢驗圖
(2)、誤差計算
誤差分為最小設定單位角位移誤差和最小設定單位角位移相對誤差算,分別按式〔3〕和式(4)進行計算,誤差以3個位置上最大誤差值作為該項的誤差。
最小設定單位角位移誤差: …………………………………………………(3)
式中:---最小設定單位角位移誤差,單位”;
---一個最小設定單位指令的實際角位移,單位”;
---一個最小設定單位指令的理論角位移,單位”。
注:實際角位移的方向如與給出的方向相反,其角位移應為負值。
應根據機床的具體情況,由制造廠在企業標準中規定。
最小設定單位角位移相對誤差: ……………………………(4)
式中:---最小設定單位角位移相對誤差;
---20個最小設定單位指令的實際角位移總和,單位”。
不應大于25%。
對于機床原點返回檢驗有直線坐標原點返回檢驗和回轉坐標原點返回檢驗兩種,應分別進行檢驗。檢驗某一坐標時,其他運動部件原則上應置于行程的中間位置。檢驗時,可在使用螺距補償和間隙裝的條件下進行。
7、直線坐標原點返回檢驗
(1)、檢驗方法
直線坐標上的運動部件,從行程上的任意點,按相同的移動方向,以快速進行5次返回原點P0的試驗。測量每次實際位置Pi0與原點理論位置P0的偏差Xi(i=1,2,… …,5),見圖5-4直線坐標原點返回檢驗圖。至少在行程的中間及靠近兩端的3個位置上分別進行試驗。各直線坐標均應進行試驗。
圖5-4 直線坐標原點返回檢驗圖
(2)、誤差計算
誤差以3個位置的最大誤差值作為該項的誤差。
原點返回誤差:R0=4S0……………………………………………………………………………(5)
式中:R0---原點返回誤差,單位(mm);
S0---原點返回時標準偏差(mm)。
注:參照ISO 230-2中公式計算S0:
R0根據機床具體情況,由制造廠在企業標準中規定。
8、回轉坐標原點返回檢驗
(1)、檢驗方法
回轉坐標上的運動部件,從行程上的任意點,按相同的轉動方向,以快速轉動方式進行5次返回原點P0,的試驗。測量每次實際位置Pi0與原點理論位置P0。的偏差θi (i=1,2,… …,5),見圖5-4 回轉坐標原點返回檢驗圖。至少應在回轉范圍內的任意3個位置進行試驗。各回轉坐標均應進行檢驗。
圖5-4 回轉坐標原點返回檢驗圖
(2)、誤差計算
誤差以3個位置上的最大誤差值作為該項的誤差。
原點返回誤差:R0θ=4S0θ…………………………………………………………………………(6)
式中:R0θ---原點返回誤差,單位”;
S0θ---原點返回時的標準偏差,單位”。
注:參照IS0 230-2中公式:
R0θ根據機床具體情況,由制造廠在企業標準中規定。
對于其他的檢驗項目可以參照GB 9061-1988《金屬切削機床 通用技術條件》、JB/T 4368.3-1996 《數控臥式車床 技術條件》、JB/T 8801-1998《加工中心.技術條件》以及其他型式的機床的相關技術規范進行,特別是在采購協議中提到的特殊要求進行一一的檢測。特別要注意的是關于軟件補償,要廠家提供絲杠螺距補償表以及反向間隙補償值。也就是說數控機床零配件差,精度不好的,可以通過補償來到達,但是機床經過長期使用,精度就會下降。通常而言,高精度的數控機床補償值只有幾個μm,如果精度差,補償值超過20μm,超過30μm,機床應該返工重新裝配。對于后續的精度檢查同樣是這樣。
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