数控机床安调维护课程实施指导书_项目2.doc

《数控机床安调与维护》课程实施指导书

2010

《数控机床安调与维护》课程实施指导书

教学项目一 数控机床拆卸与组装
项目引入：
本项目是数控技术专业预备技师的专业课程《数控机床安调维护模块》中的教学项目之一。通过本课程项目的学习，使学生熟悉数控机床的结构及各功能部件的工作原理，掌握数控机床的组装技能，并能掌握数控机床常见简单故障的诊断与排除。
项目要求：
通过本项目的学习要求学生能够能熟知数控机床的特征与特点,熟悉数控机床的结构及各功能部件的工作原理，掌握拆装机电产品的方法和步骤，掌握机电产品的组装调试技能。
项目内容：
本项目包含下列课题：
课题一：制定项目计划、分析拆装对象
课题二：拆卸数控机床
课题三：组装数控机床
项目实施：
数控机床的拆装是掌握数控机床结构组成及各功能部件工作原理的最直观的学习手段。为很好的熟悉数控机床结构组成及拆装步骤，本项目按三个课题实施，以实物观摩及拆装为主、多媒体形式为辅进行讲解和实训。

课题（任务）一 制定项目计划、分析拆装对象
任务目标：
1. 能熟知数控机床的特征与特点, 根据项目要求制订数控机床拆装项目方案
2. 能分析数控机床机械部件装配及电气控制图。

任务引入与分析：
数控机床的拆卸与组装分为机械和电气两部分。

任务实施与评价：
一． 任务准备
1.1.1 准备涉及本课内容的多媒体课件；
1.1.2 依据学生数准备1～6台可供拆装的数控机床及其部件。
二． 任务实施

《数控机床安调维护》课程实施指导书

教学项目二 数控机床安装、调试与验收
项目引入：
本项目是数控技术专业预备技师的专业课程《数控机床安调维护模块》中的教学项目之一。通过本课程项目的学习，使学生掌握数控机床的安装调试及验收技术专业理论知识与操作技能，培养学生理论联系实际和分析解决一般技术问题的能力，为以后从事相关的数控机床安装、调试、维护、维修以及正确使用打下良好的基础。
项目要求：
通过本项目的学习要求学生能够能熟知数控机床的特征与特点,了解数控机床运输与安装和数控机床的检验、验收知识，能正确进行数控机床试车（如空运转），能掌握数控机床的检验方法、能进行数控机床的连接和就位安装水平调试，并能完成数控机床的日常及定期保养。
项目内容：
本项目包含下列课题：
课题一：数控机床安装与调试
课题二：数控机床的验收
课题三：数控机床的保养
项目实施：
数控机床的安装、调试是数控机床正常使用前必做的工作。而数控机床及其精度的验收是检查机床其机械部件是否满足使用精度要求的重要步骤，数控机床的保养则是机床使用过程中必不可少的重要工作。包括数控机床的安装与调试、数控机床的精度验收及数控机床的保养在内，本项目按三个课题实施，以多媒体形式为主、实物观摩及实训为辅进行讲解和实训。

课题（任务）一 数控机床安装与调试
任务目标：
3. 能熟知数控机床的特征与特点,了解数控机床运输与安装和数控机床的检验、验收知识，能正确进行数控机床试车（如空运转）
4. 能掌握数控机床的检验方法、能进行数控机床的连接和就位安装水平调试

任务引入与分析：
数控机床的安装、调试是指机床安装到用户的工作现场，直到正常使用这一阶段的工作。数控机床的安装、调试与验收能否达到预期效果，直接关系到数控机床投入使用后所能实现的技术性能指标和使用功能水准。
任务实施与评价：
三． 任务准备
1.1.1 准备能展示介绍多款数控机床用的幻灯片，以及涉及本课内容的多媒体课件；
1.1.2 联系能进行观摩与现场学习的企业或机床加工实训车间；
1.1.3 依据学校现状和学生数准备1～6台数控机床。
四． 任务实施
1.2.1 认识数控机床，熟悉数控外形结构特征
根据实际教学设施条件，到企业或机床加工实训车间进行观摩与现场学习，或。尽量让学生认识多的机床种类和外观形式。
观摩与学习中应注重机床的整体结构介绍。尤其要指出床身形式特点以及起重着力点的不同形式和方式等，为后续课题实施做好基础。
1.2.2数控机床的运输与安装
对于小型数控机床来说这项工作相对要简单些，而中、高档次的数控机床由于运输等多种原因，机床厂家在发货时已将机床解体成几个部分，用户收到后要进行重新组装和调试，难度比较大，其中主要是机床数控系统的调试比较复杂。
数控机床的安装就是按照技术要求将机床固定在基础上，以获得确定的坐标位置和稳定的运行性能。机床的安装质量对其加工精度和使用寿命有直接影响，所选择的机床安装位置应避开阳光直射以及强电、强磁干扰，同时应选择清洁、空气干燥和温差较小的环境。
1.2.2.1．机床的开箱检查和初就位
签好机床购置合同后向供应商索要机床的基础图，并按其基础图做好机床基础，同时备好电、气供应并使得线路安装到位。
机床到货后应及时开箱检查，按照装箱单清点技术资料、零部件、备件和工具等是否齐全无损，核对实物与装箱单及订货合同是否相符，如发现有损坏或遗漏问题，应及时与供货厂商联系解决，尤其注意不要超过索赔期限。
仔细阅读机床安装说明书，按照说明书的机床基础图和有关机械设备安装技术规范进行安装。在基础养护期满并完成清理工作后，将调整机床水平用的垫铁、垫板逐一摆放到位，然后吊装机床的基础件（或整机）就位，同时将地脚螺栓放进预留孔内，并完成初步找平工作。
1.2.2.2．机床部件的组装和连接
大型数控机床需进行部件的组装，而小型数控机床因是整机交货而不涉及。
机床部件的组装是指将分解运输的机床重新组合成整机的过程。组装前注意做好部件表面的清洁工作，将所有连接面、导轨、定位和运动面上的防锈涂料清洗干净，然后准确可靠地将各部件连接组装成整机。组装中注意机床各部件之间的连接定位均要求使用原装的定位销、定位块和其他定位元件，这样各部件在重新连接组装后，能够更好地还原机床拆卸前的组装状态，保持机床原有的制造和安装精度。
在完成机床部件的组装之后，按照说明书标注的电线、管道接头标记连接电缆、油管、气管和水管。将电缆、油管和气管插接和密封连接到位，要防止出现漏油、漏气和漏水问题，特别要避免污染物进人液压、气压管路，否则会带来意想不到的麻烦。总之，要力求使机床部件的组装达到定位精度高、连接牢靠、构件布置整齐等良好的安装效果。
机床的安装还要进行地线的连接。地线要采用一点接地型，即辐射式接地法，以防止窜扰。这种接地要求将数控柜中的信号接地、强电接地、机床接地等连接到公共的接地点上，而且保护接地电缆要有足够粗，总的公共接地电阻要小于4Ω，并且接地点要十分可靠，应与车间接地网相接，或者做出单独接地装置。
另外还要注意数控机床的电源接入，尤其是进口数控机床的电源电压等级与我国不一样，这时要注意电源变压器的连接。输入端和输出端切勿颠倒。
数控机床的就位调平实训
1. 实训目的: 熟悉、掌握数控机床就位调平的方法及内容。
2. 实训装置: 数控车床和数控铣床。
3. 实训内容：数控机床的水平调整。
4. 实训步骤:
1) 开启数控机床，并将工作台（或大拖板）移至正确位置：
2) 正确放置精密水平仪于工作台（或大拖板）上；
3) 移动机床工作台（或大拖板），观察精密水平仪，正确读数；
4）配合水平仪读数调整机床地脚螺丝；
5）调整完毕并紧地脚螺丝；
6）写出实训报告。

1.2.3 数控机床的调试
就位安装完成后即可进行数控机床的调试工作。
数控机床的调试，包括电源的确认检查、数控系统有关参数的确认和设定、机床几何精度调整等，检查与调试工作关系到数控机床能否正常投人使用。
1.2.3.1．电源的检查
检查电源输人电压是否与机床设定电压相匹配，电源电压波动范围是否在数控系统允许的范围内。数控系统一般允许在电压额定值的士10％范围内波动，而欧美的有些数控系统要求在士5％以内，否则要外加交流稳压器。
另外还一定要检查相序。因为相序不正确可使机床不能正常运行，更有可能使速度控制单元的输入熔断丝烧断，这是由于误导通造成大电流引起的。
相序检查方法有两种：一种用主轴风扇判断，当相序接法正确时风扇实际转向即与主轴风扇罩上的箭头标记相同；另一种方法可用床头箱上的油标判断，当相序接法正确时，油箱出现油面，否则油标中看不到油面。
1.2.3.2．参数的设定和确认
设定系统参数（包括PC参数）的目的，就是当数控装置与机床相连接时，能使机床具有最佳的工作性能。即使是同一种数控系统，其参数设定也随机而异。随机附带的参数表是机床的重要技术资料，应妥善保管，不得遗失，否则将给机床的维修和恢复性能带来困难。
显示参数的方法，随各类数控机床而异，大多数产品可通过MDI/CRT单元上的参数键来显示已存入系统存储器的参数。显示的参数内容应与机床安装调试完成后的参数表一致。
1.2.3.3．机床通电试车
在通电试车前要对机床因运输需要而附加的诸如主轴顶杆、配重及刀库固定装置等要一一拆除，并进行全面润滑。给润滑油箱、润滑点灌注规定的油液或油脂，为液压油箱加足规定标号的液压油，需要压缩空气的要接通气压源。调整机床的水平精度，粗调机床的主要几何精度。如果是大中型设备，要在初就位和已经完成组装的基础上，重新调整主要运动部件与机床主轴的相对位置。比如机械手、刀库与主机换刀位置的校正，APC托架与工作台交换位置的找正等。
通电试车按照先局部分别供电试验，然后再作全面供电试验的顺序进行。接通电源后首先查看有无故障报警，检查散热风扇是否旋转，各润滑油窗是否显示有油，液压泵电动机转动方向是否正确，液压系统是否达到规定压力指标，冷却装置是否正常等。在通电试车过程中要随时准备按压急停按钮，以避免发生意外情况，造成设备损坏。
1.2.3.4．机床的调试
先用手动方式分别操纵各轴及部件运行。通过CRT或DPL显示，判断机床部件移动方向和移动距离是否正确。然后进行自动返回参考点操作。机床正确返回参考点后再移动部件达到行程限位极限，验证超程限位装置是否灵敏有效，数控系统在超程时是否发出报警。机床基准点是运行数控加工程序的基本参照，要注意检查重复回基准点的位置是否完全一致。
如果是加工中心，则用手动方式调整装刀机械手和卸刀机械手相对主轴的位置。在调整中应只采用一个校对芯棒进行检测，有误差时可调整机械手的行程，移动机械手支座和刀库位置等，必要时还可以修改换刀位置点的设定（改变数控系统内的参数设定）。调整完毕后，紧固各调整螺钉，然后装上几把规定允许重量的刀柄进行多次从刀库到主轴的往复自动交换，要求动作准确无误，无干涉。
带APC交换工作台的机床要把工作台运动到交换位置，调整托盘站与交换台面的相对位置，达到工作台自动变换时动作平稳、可靠、正确。然后在工作台面装上允许负载，进行多次自动交换动作，达到正确无误后，紧固各有关螺钉。
试验各主要操作动作、安全措施、常用指令执行情况等。例如，各种运行方式，包括手动、点动、MDI、自动方式等。
检查辅助功能及附件的正常工作，例如机床的照明灯、冷却防护罩和各种护板是否完整；向冷却液箱中加满冷却液，试验喷管是否能正常喷出冷却液；在用冷却防护罩的情况下冷却液是否外漏；排屑器能否正常工作；机床主轴的恒温油箱能否起作用等。
在上述检查过程中如果遇到问题，要查明异常情况的原因并加以排除。当设备运行达到正常要求时，用水泥灌注主机和各部件的地脚螺栓孔，待水泥养护期满后再进行机床几何精度的精调和试运行。当然小型数控机床因刚性较强可直接安置在硬地面上，调好水平即可。
在已经固化的地基上用地脚螺栓和垫铁精调机床主床身的水平。找正水平后，移动床身上的各运动部件（立柱、溜板和工作台等），观察各坐标全行程内机床水平的变化情况，并相应地调整机床几何精度，使之在允许范围之内。使用的检测工具有精密水平仪、标准方尺、平尺、平行光管等。调整时，主要以调整垫铁为主。必要时，可稍微改变导轨上的镶条和预紧螺丝等。一般说来，只要机床质量稳定，通过上述调整可将机床调整到出厂的精度。
当完成以上调整后即可进行数控机床验收工作。

任务延伸与拓展：
思考与讨论:
1) 数控机床就位调平的意义是什么？
2) 我们知道三点决定一个平面，但机床地脚为什么一般为4～6个？如何解释？调平时注意的原则是什么?
3) 数控机床外部电源连接应注意什么？
4) 机床通电试车中要注意什么问题？
5) 冷却泵首次启用打不出水是怎么回事？如何解决？
课题（任务）二 数控机床的验收
任务目标：
1. 能熟悉数控机床验收过程；
2. 能检验数控机床几何精度；
3. 能检验数控机床运动精度；
4. 能检验数控机床切削精度。

任务引入与分析：
数控机床的验收工作是购置使用前必要的一项技术工作。其中的精度检验工作更是一项繁琐且技术难度较大的工作。它需运用各种高精度的检测仪器和先进的检测方法，对机床的机械各部分及整机进行综合性能及单项性能的检测，最后得出对机床精度的综合评价。
普通用户对于数控机床的验收则是是根据机床出厂合格证上规定的内容，测定各项技术指标是否达到预定要求。如达到要求，用户应将符合要求的数据整理归档，作为日后维修时的技术指标依据。用户应主要进行几何精度、机床运动精度、切削精度、机床数控功能等方面的检验。
任务实施与评价：
1. 任务准备
2.1.1 准备涉及数控机床精度检验的各种工量具（精密水平仪,大理石直尺、三角尺，千分表及磁性座，主轴测试芯棒和步进规等）；
2.1.2 依据学校现状和学生数准备1～6台数控机床。
2. 任务实施
2.2.1．数控机床功能的验收
数控机床功能的验收分为机床性能的验收和数控功能的验收
2.2.1.1．机床性能的验收
机床性能主要包括主轴系统性能、进给系统性能、自动换刀系统、电气装置、安全装置、润滑装置、气液装置及各附属装置等的性能。机床性能的检验内容一般有十多项，不同类型机床的检验项目有所不同。具体检验内容，应视不同的机床而定。
检查各运动部件及辅助装置在启动、停止和运行中有无异常噪声现象，润滑系统、油冷却系统以及各风扇等工作是否正常。对于主轴，要检验在高、中、低各种速度下启动、停、点动等是否平稳可靠。检查安全装置是否齐全可靠，如各运动坐标轴超程自动停机功、电流过载保护功能、切削力超负荷自动停机功能、主轴电动机过热超负荷自动停机功、欠压或过压保护功能等。
具体验收操作可参照课题一“机床的调试”。
2.2.1.2．数控功能的验收
数控功能包括标准功能和选择性功能。数控功能的验收要按照数控系统说明书和订货合同的规定，用手动或程序的方式检测机床数控系统应该具备的主要功能。如快速定位，直线插补，圆弧插补，自动加减速，暂停，坐标选择，平面选择，固定循环，单程序段，跳读，条件停止，进给保持，紧急停止，程序结束停止，进给速度超调，程序号显示，检索位置显示，镜像功能，旋转功能，刀具位置补偿，刀具长度补偿，刀具半径补偿，螺距误差补偿，反向间隙补偿以及用户宏程序，图形显示等功能的准确性和可靠性。
数控功能检验的最好办法是自己编制一个检验程序，让机床在空载下连续自动运行24小时或48小时。所编制的检验程序要把机床具备的数控功能都编写进去，其中还应包括主轴各级转速和传动轴各级进给速度，冷却液的自动开关，以及多次换刀和工作台的自动交换等各项内容。
2.2.2．试运行
数控机床安装完毕后，要求整机在带一定负载条件下，经过一段较长时间的自动运行，较全面地检查机床功能及工作可靠性。运行时间一般采用每天运行8h，连续运行2～3天，或24h连续运行1～2天，这个过程称作考机。试运行中采用的程序叫做考机程序，可以直接采用机床厂调试时用的考机程序或自行编制一个程序。考机程序应包括：主要数控系统的功能使用，自动换刀（取用刀库中2/3的刀具），主轴的最高、最低及常用的转速，快速和常用的进给速度，工作台面的自动交换等。试运行时，机床刀库上应插满刀柄，取用刀柄重量应接近规定重量，交换工作台面也应加上负载。在试运行时间内，除操作失误引起的故障以外，不允许机床有故障出现，否则表明机床安装调试存在问题。

机床性能及数控功能的检验实训
实训目的: 了解数控机床的性能和数控的有关的功能，熟悉机床性能及数控功能的检验的方法。
1. 实训装置: 数控车床和数控铣床。
2. 实训内容：了解数控机床的性能和数控的有关的功能，熟悉其检验的方法。
3. 实训步骤:
1) 开启数控机床，完成回参考点操作；
2) 分别检验主轴和进给系统性能（手动、MDI和定位）；
3）检验ATC系统性能（可靠和灵活性）；
4）检验机床噪声；
5) 检验安全装置及电气装置（护罩、硬限报警及其自动保护功能和接地等）；
6）检验气、液、润滑装置等附属装置功能；
7）检验运动指令功能（快速移动和直线、圆弧插补）；
8）检验准备指令功能（坐标系、刀补及固定循环等）；
9）检验操作功能（单段、倍率调整、主轴开停和冷却液启停等）；
10) 检验完成后整理机床；
11) 分析整理检验记录并填写检验报告

编程验机实训
实训目的: 了解数控机床的性能和数控功能检验的有效方法，熟悉编程验机的内容。
1. 实训装置: 数控车床和数控铣床。
2. 实训内容：编制验机程序，验收机床。
3. 实训步骤:
1) 编制验机程序；
2) 启动机床并输入验机程序；
3) 机床按验机程序运行；
4) 完成后整理机床；
5) 分析整理记录并填写验机报告
2.2.3. 几何精度检验
数控机床的几何精度综合反映了该设备的关键机械零部件和组装后的几何形状误差。数控机床的几何精度检查和普通机床的几何精度检查基本相同，使用的检测工具和方法也很相似，但是检测要求更高。
以下为普通立式加工中心的几何精度检测内容。
(1) 工作台面的平面度；
(2) 各坐标方向移动的相互垂直度；
(3) X坐标方向移动时工作台面的平行度；
(4) Y坐标方向移动时工作台面的平行度；
(5) X坐标方向移动时工作台T形槽侧面的平行度；
(6) 主轴轴向窜动；
(7) 主轴孔的径向圆跳动；
(8) 主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴线的平行度；
(9) 主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；
(10）主轴在Z坐标方向移动的直线度。
从上述各项精度要求中可以看出，
第一类精度要求是对机床各运动部件如工作台、溜板、主轴箱等运动的直线度、平行度、垂直度要求。
第二类是对执行切削运动主要部件（主轴）的自身回转精度及直线运动精度要求。工作台面及台面上T形槽相对机床机械坐标系几何精度要求的目的是反映数控机床的工件坐标系对机械坐标系的几何关系。
目前，国内检测机床几何精度的常用检测工具有：
精密水平仪、直角尺、平尺、平行光管、千分表或测微仪、高精度主轴芯棒及一些刚性较好的千分表杆等。
每项几何精度的具体检测办法应符合机床的检测条件规定。但检测工具的精度等级必须比所测的几何精度高出一个等级。
举例：用平尺来检验X轴方向移动对工作台的平行度，要求允差为0. 025mm/750mm，平尺的直线度及上下基面平行度应在0. Olmm/750mm以内。
有一些几何精度项目是互相联系的，
举例：立式加工中心的检测中，若发现Y轴和Z轴方向移动的相互垂直度误差较大，则可以适当地调整立柱底部床身的地脚垫铁，使立柱适当地前倾或后仰，来减小这项误差，但这样也会改变主轴回转轴心线对工作台面垂直度的误差。
因此，对数控机床的各项几何精度检测工作应在精调后一气呵成，不允许检测一项调整一项，否则会造成为了调整好一项几何精度而把已检测合格的精度调成不合格。

数控机床（加工中心）静态精度检测具体操作

1. 工作台在X轴运动方向之直线度
精密水平仪置于工作台面中央（见图一），移动X轴，在全行程范围内读出X-Z平面（由a读出）和Y-Z平面（由b读出）数值差；
标准直尺置于工作台面上，使之与X轴平行，移动X轴，在全程范围内读出直尺面与立柱的距离之差（见图二）。
b
Y a
X 图一
Y
直尺
X

图二

注：上述为检测X轴滑轨在三个平面内的直线度。

2. 工作台在Y轴运动方向之直线度
精密水平仪置于工作台面中央（见图三），移动Y轴，在全行程范围内读出Y-Z平面（由b读出）和X-Z平面（由a读出）数值差；
标准直尺置于工作台面上，使之与X轴平行，移动X轴，在全程范围内读出直尺面与立柱的距离之差（见图四）。

Y a b
X 图三
Y
X
直尺
图四

注：上述为检测Y轴滑轨在三个平面内的直线度。

3. X轴运动方向对工作台面的平行度
X
千分表座固于Z轴上，表针打至工
作台面上，X轴移动，在全程范围内读
出数值。

4. Y轴运动方向对工作台面的平行度
千分表座固于Z轴上,表针打至工作台面上，Y轴移动，在全程范围内读出数值。
注：上述为检测工作台面安装对其导轨的X轴和Y轴方向的平行度。

5. 工作台面的直线度
标准直尺置于工作台面中央（分X轴与Y轴方向）调整等高块，使直尺与工作台面平行，测直尺面与工作台面在全行程范围内距离差值。

X－Z平面数值由直尺放置X轴方向读出；
Y－Z平面数值由直尺放置Y轴方向读出.

注：上述分别由X轴和Y轴方向测出工作台面直线度，组合起来实为工作台面的平面度。
.
.。
X
。
6．X轴运动方向对工作台T型槽的
平行度
具体操作：千分表座固于Z轴
上表针指至T型槽侧壁,移动X轴，
全行程内读出数值差。

7．X轴与Y轴运动方向的垂直度
具体操作：置标准角尺平放于工作台面上校直基准边（如X轴方向），移动垂直方向轴（如Y轴），每300mm范围内读数值差（见图）。
注： 该项为检测X轴与Y轴导轨安装垂直度。

8．Z轴运动方向上的主轴直线度
具体操作：标准角尺置于工作台中央（见图），调整等高块，使角尺测量边与Z轴平行。移动Z轴每300mm ，测Z轴对测量边的跳动差值。
Z—X方向由角尺放置X轴方向测得。
Z—Y方向由角尺放置Y轴方向测得。
注：该项为测Z轴导轨的直线度。

9．Z轴运动方向和工作台面的垂直度
具体操作：标准角尺置于工作台面中央（见图）
移动Z 轴，测出差值（每300mm）
Z—X方向由角尺放置X轴方向测得。
Z—Y方向由角尺放置Y轴方向测得。
注：该项为测Z轴对工作台面的垂直度。
10．工作台面和主轴轴线的垂直度
具体操作：千分表座固于主轴上，表针打至工作台面，以直径为300mm划圆测出数值差。
Z—X平面由表针旋至X轴方向侧得。
Z—Y平面由表针划圆旋至Y轴方向侧得。

11．主轴锥孔与主轴的同轴度
具体操作：标准芯棒置于主轴锥孔，主轴旋转，测芯棒之偏摆数值差。（见图）

12．主轴内孔径向跳动
具体操作：千分表座固于工作台或主轴座上表针打至内孔壁（见图），测跳动数值差、主轴转动。
注：该项为测主轴内锥孔的圆度。

13．主轴端外圆径向跳动
具体操作：该项与第12项同理。

14．主轴端面轴向跳动
具体操作：该项与第12大项同理。

以上检测要点：
第1、2、7、8、9为测三轴导轨精度
第3、4 为测工作台安装精度
第5、6 为测工作台精度
第10为测主轴安装精度
第11、12为测主轴内锥孔制造精度
第13、14为测主轴端制造精度
第5、8项固无专用量具无法直接测出，可用描点法间接测出，方法如下：
第5项具体操作：在测第3、4项同时，在所测范围长度内分若干段，读出其对应数值比例，作图求出其直线度（见图）。
第8项具体操作：在测第9项同时按上述同理求出。

2.2.4. 机床运动精度检验
运动定位精度数值表明这台机床在自动加工中能达到的最好加工精度。一般情况下定位精度主要检测内容有以下几方面：
(1) 各运动轴的直线运动定位精度；
(2) 直线运动重复定位精度；
(3) 直线运动轴机械原点的返回精度；
(4）直线运动失动量（背隙）测定；
(5) 回转运动定位精度；
(6) 回转运动重复定位精度；
(7) 回转轴原点返回精度；
(8）回转运动失动量测定。
测量直线运动的检测工具有：千分表及磁性座或步距规、光学读数显微镜及双频激光干涉仪等。标准的长度测量以双频激光干涉仪为准。
回转运动检测工具有高精度圆光栅、360齿精确分度标准转台、角度多面体等。
2.2.4.1．直线运动定位精度检测
直线运动定位精度检测一般都在机床空载条件下进行。
按标准规定对数控机床检测，应以激光测量为准。对测量不具备上述条件的用户，检测时也可以用标准步距规进行测量。这种检测方法受人为因素影响，在较好的情况下可控制到0.004～0.005mm/l000mm精度以内。
机床定位精度反映该机床在多次使用过程中都能达到的精度。实际上机床定位时每次都有一定散差，称允许误差。定位精度是一条由各定位点平均值连贯起来的一条曲线再加上士3，散差带构成的定位点散差带。
机床标准规定，定位精度是反映正反方向的，所以每个定位点平均散差为：
士3σ= (3σ正向定位）＋正反向间隙＋(－3σ负向定位）
检测定位精度时都以快速移动一定距离来进行测定，由于每台机床单轴的快速移动定位时都有一个自动加速／减速过程，加速／减速过程可以改变数控系统中一个地址系统参数来改变其时间常数，
所以调试中如果修改系统参数也会影响定位精度。
另外，对同一点定位如果运动速度（进给速度）不一样，也会产生一定影响。在一些进给传动链刚度不太好的数控机床上，采用不同进给速度定位时会得到不同的定位精度曲线和不同的反向间隙。
2.2.4.2．直线运动重复定位精度检测
检测仪器与检测定位精度所用的相同，在靠近该坐标行程的中点及两端的任意两个点位置进行测量，每个位置用数据输入方式快速移动定位。在相同条件下重复七次，测出停止位置的名义值与实际读数最大差值，把这个点的七次读数散差算出，以最大散差范围的1/2加上正负符号，即为该点的重复定位精度。
每个轴上取三个测点中差值最大的一个即为该轴重复定位精度，它反映控制轴运动精度稳定性的最基本指标。
现代数控机床的数控系统都有较丰富的螺距补偿功能，所以只要机床可控轴的重复定位精度高，说明该进给传动链运动特性稳定，完全可以用电气补偿方法把定位精度调到理想的状态。反之，如果重复定位精度不好，那就不可能得到好的定位精度。

2.2.4.3．直线坐标轴机械原点返回精度检测
数控机床各可控轴上都有一个基准点，称为机械原点。它与程序编制中使用的工件坐标系、夹具安装基准有着直接关系，所以保持该原点的精确位置是开始机械加工的前提。
目前数控机床上机械原点的确立常见有两种方式，一种是绝对原点，即原点位置信号记忆在检测元件中，机床不管在任何位置停止运行和停电，机床再通电启动时自动显示所在位置坐标值。这种方式在全闭环系统中应用较多，这种方式检测原点的精度较高。
另一种方式是通过坐标轴的“回零”过程建立原点，它较多用于半闭环系统，在回零过程中一般经过两次降速达到原点，所以它的定位精度比任意点的重复定位精度要高一些。在试车中测试这一点的另一目的是检查其回零稳定性，以各种速度回零时若系统不稳定，会产生零点漂移，这是不允许的。在加工过程中若出现这种情况，必然会造成工件坐标系漂移，致使工件报废。
2.2.4.4．直线运动失动量（反向间隙）测定
失动量的测定方法是在所测量坐标轴的行程内预先向正向或反向移动一段距离，并以此停止位置为基准，再在同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差（如图所示）.在靠近行程的中点及两端点位置分别进行多次测定，求出各个位置上误差的平均值，所得平均值中的最大值即为失动量测定值。
坐标轴失动量是该坐标轴进给传动链上驱动部件的反向死区，各机械运动传动副的反间隙和弹性变形等误差的综合反映，这一误差越大则定位精度和重复定位精度也越差。
行程内各段的失动量均匀而且稳定的数控机床，可以通过数控系统中对该轴的反向间隙补偿参数进行修正。
2.2.4.5．回转轴运动精度的检测
回转运动各项精度的测定方法与上述各项直线运动精度的测定方法相同，但用于检验回转精度的仪器是标准转台、平行光管（准直仪）、精密圆光栅等。考虑到实际使用要求，一般对0。，90。，l80。,270。等几个直角等分点作重点测量，要求这些点的精度较其他角度高一个等级。
2.2.5. 切削精度检验
切削精度检验实际上是对机床的几何精度和定位精度在加工条件下的一项综合考核。进行切削精度检查的加工可以是单项加工或加工一个标准的综合性试件。
对数控车床常以车削一个包括圆柱面、锥面、球面、螺纹面等几何要素的棒料试件。
对加工中心这类以镗铣为主的数控机床，主要单项精度检验有以下内容：
(1) 镗孔精度；
(2）端铣刀铣削平面精度（X-Y平面）；
(3) 多孔的孔距精度和孔径分散度；
(4) 直角的直线铣削精度；
(5) 斜线铣削精度；
(6) 圆弧铣削精度；
(7) 箱体掉头镗孔同轴度（卧式机床）；
(8) 水平回转工作台转90”铣四方的加工精度。
对有高效切削要求的机床，要做单位时间金属切削量的试验。切削加工试件材料除特殊要求以外，一般都使用一级铸铁，并采用硬质合金刀具按标准切削用量进行切削。
镗孔精度与切削时使用的切削用量、刀具材质、刀具几何角度等都有一定的关系，检验主要考核机床主轴的运动精度及Z轴低速运动时的平稳性。
面铣刀铣削平面精度主要反映X轴和Y轴两轴运动的平面度及主轴中心线对X-Y运动平面的垂直度。一般数控机床的切削工件平面度要求在0.01mm左右。
镗孔的孔距精度和孔径分散度检验是以快速定位1～4孔位，精镗4个孔，测量各孔位置的x坐标和Y坐标的坐标值，以实测值和指令值之差的最大值作为孔距精度测量值。一般加工中心的单轴方向孔距精度要求为0.02mm/200mm，对角线方向孔距精度为0.03mm/200mm，孔距分散度为0. Olmm/200mm。
直线铣削精度检验。X轴和Y轴分别进给走刀，用圆柱立铣刀侧刃精铣工件四周。测量各边的垂直度、对边平行度、相邻边直角垂直度和对边距离尺寸误差。这项精度主要考核机床各方向导轨的几何精度和运动精度。
斜边铣削精度检查。用圆柱立铣刀侧刃精铣工件四周，工件斜边由X轴和Y轴合成速度形成，反映了两个运动轴直线插补运动的品质特性。做这项试验，有时会发现在相邻两直角边表面上出现刀纹一边密、另一边稀的现象，这是两轴联动中有一个轴进给速度不均匀造成的，可以通过修调该轴速度控制和位置控制环节解决。少数情况下是由于机械负载变化不均匀，如导轨低速爬行，导轨防护板不均匀摩擦及位置反馈元件传动不均匀造成反馈信号不均匀等原因造成的。
圆弧铣削检验。用圆柱立铣刀侧刃精铣圆表面，然后把试件放在圆度仪上测出圆的轮廓曲线，就可以判断加工出的圆弧面质量。它主要用于评价该机床两坐标轴联动时动态运动质量。一般数控铣床和加工中心铣削0200,-- 0300mm圆弧工件时，圆弧精度要求为0.01---0.03mm。
在圆试件测量中常会遇到如图所示形状。

(a)两半圆错位 (b)斜椭圆 (c)锯齿形条纹
两个半圆错位的形状一般都是由于一个坐标轴或两个轴的反向间隙造成的。如果进给传动链刚度较差，在定位精度检查时就会发现，虽然反向间隙是合适的，但在铣圆时出现半圆错位，这表明该轴在不同运动速度下反向间隙有变化。固定的反向间隙可以通过改变数控系统的失动量补偿参数值或修调该坐标传动链精度来改善。
出现斜椭圆是由于两坐标的进给伺服系统增益不一致，造成实际圆弧插补运动中一个坐标跟随特性滞后，形成椭圆轨迹，此时可以适当调整其中一个轴的速度反馈增益或位置环增益来改善。
圆柱面上出现锯齿形条纹的原因与切削斜边时出现条纹的原因相同，也是由于有一个轴或两个轴的进给速度不均匀造成的。
机床的定位精度和几何精度与相关的切削精度有着密切关系。必须定期检查机床有关定位精度和几何精度。

数控机床静、动态精度检验实训
实训目的: 了解数控机床静态精度检验的原理，熟悉数控机床静态精度检验的方法，掌握检验工具的使用方法。
1. 实训装置: 数控车床和数控铣床及有关检验工具。
2. 实训内容：数控机床静态精度检验、动态精度检验，熟悉其检验的方法。
3. 实训步骤:
1) 开启数控机床，完成回参考点操作：
2) 数控机床几何精度的检验：
(1) 工作台面的平面度；
(2) 各坐标方向移动的相互垂直度；
(3) X坐标方向移动时工作台面的平行度；
(4) Y坐标方向移动时工作台面的平行度；
(5) X坐标方向移动时工作台T形槽侧面的平行度；
(6) 主轴轴向窜动；
(7) 主轴孔的径向圆跳动；
(8) 主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴线的平行度；
(9) 主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；
(10）主轴在Z坐标方向移动的直线度。
3) 数控机床动态精度的检验：
(1) 各运动轴的直线运动定位精度；
(2) 直线运动重复定位精度；
(3) 直线运动轴机械原点的返回精度；
(4）直线运动失动量（背隙）测定；
4) 检验完成后整理机床；
5) 分析整理记录的数据并填写检验报告

任务延伸与拓展：
思考:
1) 数控机床有哪些主要性能？
2) 数控系统有哪些主要功能？
3）进行机床性能及数控功能的检验时应注意什么？
4) 编程验机的作用是什么？
5) 验级程序应包含哪些内容？
6) 数控机床静态精度检验有哪些内容？
7) 数控机床运动定位精度的检验有哪些内容？
8）进行机床静态精度检验和动态精度检验时应注意什么？
9）打表的要领是什么？
10）调整精密量尺的要领是什么？
11）加工园柱时若在外圆表面直径方向上出现对应的两个凸痕，这是什么原因引起的？该怎样解决？

课题（任务）三 数控机床的保养
任务目标：
1. 能熟悉数控机床的保养制度
2. 能掌握数控机床的保养方法

任务引入与分析：
为延长使用时间、缩短故障时间数控机床的保养故障是件并不可少的工作。而保养工作又是一项繁琐而重要的工作。它依靠规范、