机床主轴精度检验方法

实验目的1.熟悉机床几何精度检验的内容、原理、方法和步骤2.掌握仪器的使用，以及实验数据的处理，误差曲线的绘制3.通过实验，了解被检验机床的几何精度状况和加工精度关系实验设备和仪器设备:CA6140车床仪器：框式水平仪自准直仪验棒千分表磁性表座实验原理机床几何精度是指机床在不运动（如主轴不转、工作台不移动等）或运动速度较低时的精度，它规定决定加工精度的各主要零部件间以及这些部件的运动轨迹相对运动的允差。一切机床都有一定的几何精度要求，常用机床已经制定了这方面的标准，按JB2314—78普通机床规定，车床精度检验包括车床导轨直线度、平行度、车端面的平面度，主轴回转精度18项。JB2314—78普通机床几何精度检验标准序号项目名称允差1溜板移动在垂直面不直度0.02mm/m只许凸2溜板移动时的倾斜度0.03mm/m3溜板移动在水平面内的不直度0.015mm/m4主轴锥孔中心线的径向跳动近主轴端0.01mm，在300mm处0.02mm5溜板移动对主轴中心线的不平度上母线0.03mm，只许上。侧母0.015mm只许向操作者6主轴锥孔中心线和尾架套筒中心线对移动溜板移动的不等高度0.06mm只许尾架高7溜板移动对尾座套筒锥孔中心线的不平行度上母线0.03mm，侧母线0.03mm8主轴轴肩支撑面的径向跳动0.02mm9主轴定心轴承颈的径向跳动0.01mm实验步骤与方法1.框式水平仪的工作原理：框式水平仪主要部分是一个弧形玻璃管，它的内壁磨成100米左右的曲率半径。刻有刻度的玻璃管内充以少量乙醚液体，中间留一个气泡。如图1所示。不论水平仪放在什么位置，玻璃管中的页面总是处于水平，气泡总是向高处移动，读出气泡两端边缘，移动的格数，即可求出相应的高度差。水平仪的刻度值为0.02/1000，它表示将该水平仪放在1米长的平尺表面上，在平尺右端垫起0.02mm的高度，平尺便倾斜一个a角，此时，水平仪正好移动一个刻度值。△HL1L△H图1水平仪测量升落差的原理图如果我们在实验中，框式水平仪不是放在1米的平尺上，而是放在200mm的平板上，那么△H为多少呢Tga=△H△H=200*Tga=0.004mm水平仪读数的符号，习惯上规定：气泡移动方向和水平移动方向相同时读数为正值，相反时为负值。2.自准直仪的结构及工作原理自准值仪简称平行光管，是一种高精度的仪器测量。它受外界气温及振动影响较小，测量精度比水平仪高，它能检验导轨在水平面内和垂直面内的不直度。读数时，转动读数鼓轮，使角度分化板水平线对准十字线，从固定套管上读出分值，从刻度管上读出秒值，记为α0继续转动读数鼓轮，角度分化板的水平线对准反射十字线的水平线，读数角度，记为α1，以后移动过桥，每次只对准反射十字线，读出相应的角度α1.采用框式水平仪进行检测，用水平仪测量导轨在垂直面内的不平度时，卸下尾座，将床身导轨按溜板或过桥长200mm。划分成若干段，将水平仪放在溜板上，记下气泡的位置，然后原地转180度看气泡是否在原处，如果不在原处，把水平仪纵向放置在溜板或过桥上，一般总是把水平仪在起端位置时的读数为零，然后依次移动溜板，记下每一位置的读数及符号，填入表格。1溜板在垂直水平面的不直度测量位置0-200200-400400-600600-800800-10001000-1200水平读数2溜板移动在水平表面的不直度采用自准直仪测量，用自准直仪检测导轨在水平面时的不直度时，将目镜旋转90度，将自准直仪放在尾座一端上，反射镜放在溜板上固定，调试支架高度和反射镜左右位置，使之+字线与反射回来的+字线重合，并与划分板上水平线对齐，鼓轮读数值作为零位读数，逐段移动溜板，读出a1,a2…..,an,填入表中3主轴锥孔中心线的径向跳动检验方法：此项检验是在CA6140型车床上进行，将300mm锥度检验棒插入主轴孔中，用千分表分别在a,b处检验，检验棒对主轴ａ处时点，允许误差0.01mm,b处是远端误差0.02mm.测量位置12允差是否合格ab主轴锥孔中心线的径向跳动4溜板移动对主轴中心线的不直度检验方法：将300mm锥度检棒插入主轴锥孔中，磁力表座安装千分表，分别打在验棒的上母线和下母线上，移动溜板（L=300mm）进行测量，然后将主轴旋转180度，再同样检测一次，两次测量结构的代数和之半就是不平度误差。a允差0.03mm，b允差0.015mm。0度位置a0=b0=180度位置a180=b180=误差计算a=b=允差0.030.0155主轴锥孔中心线和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度检验方法：将圆柱检棒安装在两顶尖之间，顶紧检棒，旋转几周，使其接触良好，千分表吸持在溜板上，表头垂直接触在检棒上母线上，移动溜板在检棒两端分别读数。把检棒分别旋转90度、180素、270度，取其平均值。尾座允许高度0.06mm。表6主轴锥孔和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度项目位置090180270平均高度高度差是否合格主轴中心线尾座中心线主轴锥孔中心线和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度6溜板移动对尾座套筒中心线的不平度检验方法：将300mm锥柄检验棒插入尾座套筒锥孔中，千分表安装磁力表座并吸在溜板上，千分表触头分别打在检棒1的上母线和侧母线，移动溜板进行测量，上母线和侧母线允差0.03mm测量位置ab误差允差0.03mm是否合格是否合格溜板移动对尾座套筒中心线的不平度检验方法：千分表吸持在导轨上，将表垂直打在主轴轴肩端面靠外侧处，平动旋转主轴两周以上，千分表读数的最大值为端面跳动误差。表8主轴轴肩支撑面的跳动最大跳动允差0.02是否合格7主轴轴肩支撑面的跳动检验方法：千分表座吸持在导轨上，将表头打在主轴空心轴颈上，平动旋转主轴两周以上，千分表读数的最大差值为径向跳动误差。表9主轴定心轴颈的径向跳动允差是否合格8主轴定心轴颈的径向跳动谢谢