加工中心的空運(yùn)行及功能檢驗(yàn)

1、加工中心的空運(yùn)轉(zhuǎn)檢驗(yàn)

（1）、機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)從最低轉(zhuǎn)速起，依次運(yùn)轉(zhuǎn)，每級(jí)速度的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不得少于2分鐘。無級(jí)變速的機(jī)床，可做低、中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)。在最高速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，時(shí)間不得少于1小時(shí)，使主軸軸承達(dá)到穩(wěn)定溫度，并在靠近主軸定心軸承處測(cè)量溫度和溫升，其溫度不應(yīng)超過60^oC，溫升不應(yīng)超過30 ^oC。在各級(jí)速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)，工作機(jī)構(gòu)應(yīng)正常、可靠。

（2）、對(duì)直線坐標(biāo)、回轉(zhuǎn)坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)部件，分別用低、中、高進(jìn)給速度和快速進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)檢驗(yàn)其運(yùn)動(dòng)的平衡、可靠。高速無振動(dòng)，低速無明顯爬行現(xiàn)象。

（3）、在空運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，有級(jí)傳動(dòng)的各級(jí)主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的實(shí)際偏差，不應(yīng)超過標(biāo)牌指示值-2%～+6%；無級(jí)變速傳動(dòng)的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的實(shí)際偏差，不應(yīng)超過標(biāo)牌指示值的士10%。

（4）、機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的空運(yùn)轉(zhuǎn)功率 (不包括主電動(dòng)機(jī)空載功率) 不應(yīng)超過設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。

2、手動(dòng)功能檢驗(yàn)

用手動(dòng)或數(shù)控手動(dòng)方式操作機(jī)床各部進(jìn)行試驗(yàn)。

（1）、對(duì)主軸連續(xù)進(jìn)行不少于5次的鎖刀、松刀和吹氣的動(dòng)作試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠、準(zhǔn)確。

（2）、用中速連續(xù)對(duì)主軸進(jìn)行10次的正、反轉(zhuǎn)的起動(dòng)、停止(包括制動(dòng))和定向操作試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（3）、 無級(jí)變速的主軸至少應(yīng)在低、中、高的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，有級(jí)變速的主軸應(yīng)在各級(jí)轉(zhuǎn)速進(jìn)行變速操作試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（4）、對(duì)各直線坐標(biāo)、回轉(zhuǎn)坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)部件，用中等進(jìn)給速度連續(xù)進(jìn)行各10次的正向、負(fù)向的起動(dòng)、停止的操作試驗(yàn)，并選擇適當(dāng)?shù)脑隽窟M(jìn)給進(jìn)行正向、負(fù)向的操作試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠、準(zhǔn)確。

（5）、對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)在低、中、高進(jìn)給速度和快速范圍內(nèi)，進(jìn)行不少于10種的變速操作試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（6）、對(duì)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)連續(xù)進(jìn)行10次的分度、定位試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠、準(zhǔn)確。

（7）、對(duì)托板連續(xù)進(jìn)行3次的交換試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（8）、對(duì)刀庫、機(jī)械手以任選方式進(jìn)行換刀試驗(yàn)。刀庫上刀具配置應(yīng)包括設(shè)計(jì)規(guī)定的最大重量、最大長(zhǎng)度和最大直徑的刀具；換刀動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠、準(zhǔn)確；機(jī)械手的承載重量和換刀時(shí)間應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

（9）、對(duì)機(jī)床數(shù)字控制的各種指示燈、控制按鈕、紙帶閱讀機(jī)、數(shù)據(jù)輸出輸入設(shè)備和風(fēng)扇等進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（10）、對(duì)機(jī)床的安全、保險(xiǎn)、防護(hù)裝置進(jìn)行必要的試驗(yàn)，功能必須可靠，動(dòng)作應(yīng)靈活、準(zhǔn)確。

（11）、對(duì)機(jī)床的液壓、潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)密封可靠，冷卻充分，潤(rùn)滑良好，動(dòng)作靈活、可靠；各系統(tǒng)不得滲漏。

（12）、對(duì)機(jī)床的各附屬裝置進(jìn)行試驗(yàn)，工作應(yīng)靈活、可靠。

3、數(shù)控功能試驗(yàn)

用數(shù)控程序操作機(jī)床各部件進(jìn)行試驗(yàn)。

（1）、用中速連續(xù)對(duì)主軸進(jìn)行10次的正、反轉(zhuǎn)起動(dòng)、停止 (包括制動(dòng)) 和定向的操作試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（2）、無級(jí)變速的主軸至少在低、中、高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，有級(jí)變速的主軸在各級(jí)轉(zhuǎn)速進(jìn)行變速操作試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（3）、對(duì)各直線坐標(biāo)、回轉(zhuǎn)坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)部件，用中等進(jìn)給速度連續(xù)進(jìn)行正、負(fù)向的起動(dòng)、停止和增量進(jìn)給方式的操作試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠、準(zhǔn)確。

（4）、對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)至少進(jìn)行低、中、高進(jìn)給速度和快速的變速操作試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（5）、對(duì)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)連續(xù)進(jìn)行10次的分度、定位試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活，運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)、可靠、準(zhǔn)確。

（6）、對(duì)各種托板進(jìn)行5次交換試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（8）、對(duì)刀庫總?cè)萘恐邪�括最大重量刀具在�?nèi)的每把刀具，以任選方式進(jìn)行不少于3次的自動(dòng)換刀試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。

（9）、對(duì)機(jī)床所具備的坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)、坐標(biāo)選擇、機(jī)械鎖定、定位、直線及圓弧等各種插補(bǔ)，螺距、間隙、刀具等各種補(bǔ)償，程序的暫停、急停等各種指令，有關(guān)部件、刀具的夾緊、松開以及液壓、冷卻、氣動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的起動(dòng)、停止等數(shù)控功能逐一進(jìn)行試驗(yàn)，其功能應(yīng)可靠，動(dòng)作應(yīng)靈活、準(zhǔn)確。

4、機(jī)床的連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)

（1）、連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)應(yīng)在完成1和2檢驗(yàn)之后，精度檢驗(yàn)之前進(jìn)行。

（2）、連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)應(yīng)用包括機(jī)床各種主要功能在內(nèi)的數(shù)控程序，操作機(jī)床各部件進(jìn)行連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)。時(shí)間應(yīng)不少于48小時(shí)。

（3）、連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)的整個(gè)過程中，機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)正常、平穩(wěn)、可靠，不應(yīng)發(fā)生故障，否則必須重新進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）、連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)程序中應(yīng)包括下列內(nèi)容:

a、主軸速度應(yīng)包括低、中、高在內(nèi)的5種以上正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)停止和定位。其中高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間一般不少于每個(gè)循環(huán)程序所用時(shí)間的10%。

b、進(jìn)給速度應(yīng)把各坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)部件包括低、中、高速度和快速的正向、負(fù)向組合在一起，在接近全程范圍內(nèi)運(yùn)行。并可選任意點(diǎn)進(jìn)行定位。運(yùn)行中不允許使用倍率開關(guān)，高速進(jìn)給和快速運(yùn)行時(shí)間不少于每個(gè)循環(huán)程序所用時(shí)間的10%。

c、刀庫中各刀位上的刀具不少于2次的自動(dòng)交換。

d、分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的自動(dòng)分度、定位不少于2個(gè)循環(huán)。

e、各種托板不少于5次的自動(dòng)交換。

f、各聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。

g、各循環(huán)程序間的暫停時(shí)間不應(yīng)超過0.5分鐘。

對(duì)于機(jī)床最小設(shè)定單位檢驗(yàn)有直線坐標(biāo)最小設(shè)定單位檢驗(yàn)和回轉(zhuǎn)坐標(biāo)最小設(shè)定單位檢驗(yàn)兩種。應(yīng)分別進(jìn)行試驗(yàn)。檢驗(yàn)?zāi)骋蛔鴺?biāo)最小設(shè)定單位時(shí)，其他運(yùn)動(dòng)部件，原則上置于行程的中間位置。檢驗(yàn)時(shí)可在使用螺距補(bǔ)償和間隙補(bǔ)償條件下進(jìn)行。

5、直線坐標(biāo)最小設(shè)定單位檢驗(yàn)

（1）、檢驗(yàn)方法

先以快速使直線坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)部件向正(或負(fù))向移動(dòng)一定距離，停止后，向同方向給出數(shù)個(gè)最小設(shè)定單位的指令，再停止，以此位置為基準(zhǔn)位置，每次給出1個(gè)，共給出20個(gè)最小設(shè)定單位的指令，向同方向移動(dòng)u測(cè)量各個(gè)指令的停止位置。從上述的最終位置，繼續(xù)向同方向給出數(shù)個(gè)最小設(shè)定單位指令，停止后，向負(fù)(或正)向給出數(shù)個(gè)最小設(shè)定單位的指令，約返回到上述最終的測(cè)量位置，這些正向和負(fù)向的數(shù)個(gè)最小設(shè)定單位指令的停止位置均不作測(cè)量。然后從上述的最終位置開始，每次給出1個(gè)，共給出20個(gè)最小設(shè)定單位的指令，繼續(xù)向負(fù)(或正)向移動(dòng)，測(cè)量各指令的停止位置，見圖5-2 直線坐標(biāo)最小設(shè)定單位檢驗(yàn)圖。至少在行程的中間及靠近兩端的3個(gè)位置上分別進(jìn)行試驗(yàn)。各直線坐標(biāo)均應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。

圖5-2 直線坐標(biāo)最小設(shè)定單位檢驗(yàn)圖

（2）、誤差計(jì)算

誤差分為最小設(shè)定單位誤差和最小設(shè)定單位相對(duì)誤差。分別按式(1)和式(2)進(jìn)行計(jì)算，以3個(gè)位置上最大誤差值作為該項(xiàng)的誤差。

最小設(shè)定單位誤差：      …………………………………………………………(1)

式中：---最小設(shè)定單位誤差，單位mm；

---個(gè)最小設(shè)定單位指令的實(shí)際位移，單位mm；

m---個(gè)最小設(shè)定單位指令的理論位移，單位mm。

注：實(shí)際位移的方向如與給出的方向相反，其位移應(yīng)為負(fù)值。

：根據(jù)機(jī)床的具體情況由制造企業(yè)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。

最小設(shè)定單位相對(duì)誤差：     ……………………………………………(2)

式中： ---最小設(shè)定單位誤差，單位mm；

---20個(gè)最小設(shè)定單位指令的實(shí)際位移的總和，單位mm；

：不應(yīng)大于25%。

6、回轉(zhuǎn)坐標(biāo)最小設(shè)定單位檢驗(yàn)

（1）、檢驗(yàn)方法

先以快速使回轉(zhuǎn)坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)部件向正(或負(fù))向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，停止后，向同方向給出數(shù)個(gè)最小設(shè)定單位的指令，再停止，以此位置作為基準(zhǔn)位置，每次給出1個(gè)，共給出20個(gè)最小設(shè)定單位的指令，向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量各個(gè)指令的停止位置。從上述的最終位置，繼續(xù)向同方向給出數(shù)個(gè)最小設(shè)定單位指令，停止后，向負(fù)(或正)向給出數(shù)個(gè)最小設(shè)定單位的指令，約返回到上述的最終測(cè)量位置，這些正向和負(fù)向的數(shù)個(gè)最小設(shè)定單位指令停止的位置不作測(cè)量。然后從上述的最終位置開始，每次給出1個(gè)，共給出20個(gè)最小設(shè)定單位的指令，繼續(xù)向負(fù)(或正)向轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量各指令的停止位置，見圖5-3 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)最小設(shè)定單位檢驗(yàn)圖。至少應(yīng)在回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的任意3個(gè)位置上進(jìn)行試驗(yàn)。各回轉(zhuǎn)坐標(biāo)均進(jìn)行檢驗(yàn)。

圖5-3 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)最小設(shè)定單位檢驗(yàn)圖

（2）、誤差計(jì)算

誤差分為最小設(shè)定單位角位移誤差和最小設(shè)定單位角位移相對(duì)誤差算，分別按式〔3〕和式(4)進(jìn)行計(jì)算，誤差以3個(gè)位置上最大誤差值作為該項(xiàng)的誤差。

最小設(shè)定單位角位移誤差：    …………………………………………………(3)

式中：---最小設(shè)定單位角位移誤差，單位”；

---一個(gè)最小設(shè)定單位指令的實(shí)際角位移，單位”；

---一個(gè)最小設(shè)定單位指令的理論角位移，單位”。

注：實(shí)際角位移的方向如與給出的方向相反，其角位移應(yīng)為負(fù)值。

應(yīng)根據(jù)機(jī)床的具體情況，由制造廠在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。

最小設(shè)定單位角位移相對(duì)誤差：    ……………………………(4)

式中：---最小設(shè)定單位角位移相對(duì)誤差；

---20個(gè)最小設(shè)定單位指令的實(shí)際角位移總和，單位”。

不應(yīng)大于25%。

對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)返回檢驗(yàn)有直線坐標(biāo)原點(diǎn)返回檢驗(yàn)和回轉(zhuǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)返回檢驗(yàn)兩種，應(yīng)分別進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)?zāi)骋蛔鴺?biāo)時(shí)，其他運(yùn)動(dòng)部件原則上應(yīng)置于行程的中間位置。檢驗(yàn)時(shí)，可在使用螺距補(bǔ)償和間隙裝的條件下進(jìn)行。

7、直線坐標(biāo)原點(diǎn)返回檢驗(yàn)

（1）、檢驗(yàn)方法

直線坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)部件，從行程上的任意點(diǎn)，按相同的移動(dòng)方向，以快速進(jìn)行5次返回原點(diǎn)P₀的試驗(yàn)。測(cè)量每次實(shí)際位置P_i0與原點(diǎn)理論位置P₀的偏差X_i(i=1,2,… …,5)，見圖5-4直線坐標(biāo)原點(diǎn)返回檢驗(yàn)圖。至少在行程的中間及靠近兩端的3個(gè)位置上分別進(jìn)行試驗(yàn)。各直線坐標(biāo)均應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。

圖5-4 直線坐標(biāo)原點(diǎn)返回檢驗(yàn)圖

（2）、誤差計(jì)算

誤差以3個(gè)位置的最大誤差值作為該項(xiàng)的誤差。

原點(diǎn)返回誤差：R₀=4S₀……………………………………………………………………………(5)

式中：R₀---原點(diǎn)返回誤差，單位（mm）；

S₀---原點(diǎn)返回時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏差（mm）。

注:參照ISO 230-2中公式計(jì)算S₀：

R₀根據(jù)機(jī)床具體情況，由制造廠在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。

8、回轉(zhuǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)返回檢驗(yàn)

（1）、檢驗(yàn)方法

回轉(zhuǎn)坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)部件，從行程上的任意點(diǎn)，按相同的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以快速轉(zhuǎn)動(dòng)方式進(jìn)行5次返回原點(diǎn)P0，的試驗(yàn)。測(cè)量每次實(shí)際位置Pi0與原點(diǎn)理論位置P0。的偏差θ_i (i=1,2,… …,5)，見圖5-4 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)返回檢驗(yàn)圖。至少應(yīng)在回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的任意3個(gè)位置進(jìn)行試驗(yàn)。各回轉(zhuǎn)坐標(biāo)均應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。

圖5-4 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)返回檢驗(yàn)圖

（2）、誤差計(jì)算

誤差以3個(gè)位置上的最大誤差值作為該項(xiàng)的誤差。

原點(diǎn)返回誤差：R_0θ=4S_0θ…………………………………………………………………………(6)

式中：R_0θ---原點(diǎn)返回誤差，單位”；

S_0θ---原點(diǎn)返回時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，單位”。

注:參照IS0 230-2中公式：

R0θ根據(jù)機(jī)床具體情況，由制造廠在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。

    對(duì)于其他的檢驗(yàn)項(xiàng)目可以參照GB 9061-1988《金屬切削機(jī)床 通用技術(shù)條件》、JB/T 4368.3-1996 《數(shù)控臥式車床 技術(shù)條件》、JB/T 8801-1998《加工中心.技術(shù)條件》以及其他型式的機(jī)床的相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，特別是在采購協(xié)議中提到的特殊要求進(jìn)行一一的檢測(cè)。特別要注意的是關(guān)于軟件補(bǔ)償，要廠家提供絲杠螺距補(bǔ)償表以及反向間隙補(bǔ)償值。也就是說數(shù)控機(jī)床零配件差，精度不好的，可以通過補(bǔ)償來到達(dá)，但是機(jī)床經(jīng)過長(zhǎng)期使用，精度就會(huì)下降。通常而言，高精度的數(shù)控機(jī)床補(bǔ)償值只有幾個(gè)μm，如果精度差，補(bǔ)償值超過20μm，超過30μm，機(jī)床應(yīng)該返工重新裝配。對(duì)于后續(xù)的精度檢查同樣是這樣。