车床的精度检验

⌖点检方法

• 安装与找水平通用

  工具精密水平仪、楔铁、调平螺栓

  方法Colchester：把钢楔塞到底座边缘下方，使其与地面无缝贴合，然后用螺栓固定，必要时灌浆。Haas 的 ST 系列：用四角的螺钉顶起使受力均匀，让部分螺钉离地，以 3 点支撑，分别用不同的螺钉把 Z 方向和转塔面方向水平仪的气泡调到中央，一边让转塔在 Z 轴两端移动一边调整，直到扭曲消失。让离地的螺钉用手接触地面后，只再拧紧 10°

  允许值Hurco：用分辨率 0.020 mm/m 的水平仪，9 个位置每处都不得超过 0.020 mm/m（超过则联系服务人员）。车床上，将水平仪放在用螺栓固定在转塔上的水平仪底座上

  Haas 的步骤只写了把气泡调到中央、调到扭曲消失为止，没有给出数值公差

  ^[27][28][29]

• 水平仪的灵敏度，以及水平仪本身的检验方法（翻转法）通用

  工具精密水平仪（JIS B 7510 A 级）

  方法放在平板上读取气泡位置，在同一位置旋转 180° 再读。若位置相同则无需调整。若左右移动相同的刻度，则是水平仪的零位偏差；若不动而偏离，则是底座倾斜。若各不相同，从误差较大的一侧开始，用水平仪的调整螺钉修正最大误差的一半后再修整底座。读数取气泡两端的平均值。让水平仪适应使用场所的温度。长时间用手握持，0.02 mm/m 的水平仪会因体温而使零位漂移

  允许值灵敏度：1 格＝0.02 mm/m（约 4 秒）、0.05 mm/m（约 10 秒）、0.1 mm/m（约 20 秒）。角度 1 秒在 1 m 长度上约为 4.85 µm

  ^[26][25]

• 主轴中心线与床鞍（Z 轴）运动的平行度通用

  工具检验棒（校准棒）、分度值 0.002 mm 的指示表、磁性表座

  方法Hardinge：将检验棒装在主轴上，把指示表固定在刀架上。在棒的前端按跳动中心调整主轴并归零，让床鞍向主轴侧移动 152.4 mm（6 英寸）后读数。在上下（垂直）和前后（水平）两个方向进行。Haas：沿 Z 轴进给，在棒的上表面和侧面观察读数的变化

  允许值Hardinge HLV-H：垂直 0~+0.012 mm（前端偏低），水平 0~−0.002 mm（前端偏向操作者侧）。Haas ST/DS：上表面、侧面均为每 254 mm 0.010 mm

  两者都是厂商、各机型的内部标准。JIS B 6202、JIS B 6331-1 的公差值因正文收费，未能确认

  ^[30][31]

• 尾座的对中通用

  工具检验棒（支承在两顶尖之间）、分度值 0.002 mm 的指示表

  方法Hardinge：主轴上装顶尖，尾座套筒伸出 88.9 mm，用两顶尖轻轻支承检验棒（能用手转动的程度）。尾座用夹紧手柄以 17 N·m 固定，尾座套筒也固定。在主轴侧的端部按跳动中心调零，让床鞍向尾座侧移动 152.4 mm 后读数。分横向（水平）和纵向（垂直）两个方向进行

  允许值Hardinge HLV-H：水平 0~+0.0025 mm（尾座侧偏向操作者侧），垂直 +0.013~+0.025 mm（尾座侧偏高）。Haas：尾座套筒与 Z 轴的平行度在侧面、上表面均为每 102 mm 0.025 mm，尾座与主轴的同心度在各端为 0.025 mm

  Hardinge 指出，水平方向出现偏差时应先检查是否有切屑或毛刺。公差设定为使尾座侧略微偏高的方向

  ^[30][31]

• 指示表倾斜接触时的修正通用

  工具杠杆式（测试）指示表

  方法原则上测头应垂直于测量方向接触。做不到时，真值 ≈ 读数 × 修正系数

  允许值修正系数：10°＝0.98、20°＝0.94、30°＝0.86、40°＝0.76、50°＝0.64、60°＝0.50

  ^[33]（单一资料·仅供参考）

• 床身直线度的测量方法与公差通用

  工具—

  方法在公开的一手资料中未能找到步骤和公差

  允许值未确认

  （公开资料中未能确认）

• JIS B 6202、JIS B 6331-1 各项检验的公差（主轴跳动、主轴与床鞍的平行度、尾座中心高度差等）通用

  工具—

  方法标准正文收费，公开的解说中也未找到

  允许值未确认

  （公开资料中未能确认）

• 通过试切来精调水平普通车床

  工具锋利的车刀、千分尺、百分表

  方法用卡盘夹持的两个圆盘（相距 12 英寸）或一根棒料，以极小的切深车削，用千分尺测量两处的直径。若有差异，调整调平螺钉直到直径差的一半消除，然后再车削一次确认

  允许值两处直径相同

  作为工具室作业等需要更高精度时的方法被介绍

  ^[27]（单一资料·仅供参考）

• 两顶尖间中心线与床身的平行度（与螺纹加工精度的关系）普通车床

  工具检验棒、指示表、自准直仪

  方法一边进给床鞍，一边读取两顶尖支承的检验棒，主要调整尾座顶尖侧。床鞍的倾斜用自准直仪，往两个方向进给并读数

  允许值研究中达到的值（不是公差）：水平面内约 1 µm，铅垂面内约 8 µm，床鞍倾斜约 1~3 秒

  结论是水平面内的不平行对螺纹的螺距误差影响很大

  ^[32]（单一资料·仅供参考）

• 镶条（滑板）的调整普通车床

  工具内六角扳手

  方法Hardinge：把锥形镶条大端侧的调整螺钉松 1 圈，将对侧的螺母稍微拧紧后重新固定。移动床鞍，感受手感

  允许值稍感沉重但不卡滞。拧得过紧也不会提高性能（Hardinge）

  Colchester 指出，出现振刀时应先检查滑条（滑板）是否调整正确

  ^[30][27]

• 进给丝杠的反向间隙普通车床

  工具手轮刻度盘

  方法拧紧进给丝杠螺母的调整螺母以减小反向间隙，再用锁紧螺母固定

  允许值Hardinge HLV-H：刀架进给台的进给丝杠最多 2 格刻度，尾座最多 3 格刻度

  ^[30]（单一资料·仅供参考）

• 重新检查水平的周期NC

  工具精密水平仪（分辨率 0.020 mm/m）

  方法以安装时服务人员得出的值为基准，安装后 6 个月内每月检查，之后每 6 个月检查一次

  允许值9 个位置均在 0.020 mm/m 以内（Hurco 3 轴机的值）

  ^[28]（单一资料·仅供参考）

• 主轴跳动（端面、径向）NC

  工具指示表（固定在转塔面上）、主轴用校准棒

  方法把指示表接触主轴端面转 1 圈，读取跳动总量。径向在棒的根部和前端读数

  允许值Haas ST/DS：端面的轴向跳动最大 0.005 mm，棒的各端为 0.005 mm

  标准中“主轴端部与前方 300 mm 处”的测量位置和公差未能确认

  ^[31]（单一资料·仅供参考）

• 圆运动精度（球杆仪）NC

  工具球杆仪与车床用附件（转塔用臂和主轴用杆）

  方法在 ZX 平面做圆弧插补，测量顺时针和逆时针 2 圈（前后加上加减速的圆弧）。车床用套件为半径 100 mm 的 360°，行程不足时用 220° 的部分圆弧或半径 50 mm 的小圆套件

  允许值机床侧的公差在 ISO 230-4、ISO 13041 的正文（收费）中未确认

  Renishaw 的车床用套件要求：从主轴中心沿 X 方向有 220 mm 以上的间隙、主轴直径 25 mm、刀架能安装 20 mm 或 25 mm 的刀柄、具备 ZX 平面的圆弧插补功能

  ^[34][22][23]

• 定位精度、重复定位精度NC

  工具（标准正文未确认）

  方法直接测量各轴，并在每个位置重复测量（ISO 230-2 概要）。车床用的是 ISO 13041-4/JIS B 6331-4

  允许值未确认（标准正文收费）

  ^[18][8][9]

• 热变形（热位移）NC

  工具—

  方法热变形由机床周围的温度变化、机床自身发热和加工产生的热引起（大隈）。试验方法通则为 ISO 230-3/JIS B 6190-3，车床用的是 ISO 13041-8/JIS B 6331-8

  允许值未确认

  ^[35][20][14]

≡相关标准

• 普通车床ISO 1708:1989 普通车床验收条件——精度试验/JIS B 6202:1998 普通车床——精度检验（修改采用 ISO 1708＝MOD）ISO 1708 于 2022 年复审确认，现行有效。仅涉及精度试验，振动、异响、爬行（粘滑）等运转试验应在精度试验之前进行，不在适用范围内^[1][2]
• NCISO 13041-1:2020/JIS B 6331-1:2022 数控车床和车削中心——试验条件——第1部分：卧式主轴机床的几何精度（等同采用＝IDT）JIS 的目录依次为机床找水平、试验顺序、测量器具、公差，之后试验按工件主轴、运动直线度、直线轴与主轴的关系、尾座、刀塔的顺序排列^[3][4][5]
• NCJIS B 6331-2:2022（立式主轴机床的几何精度，ISO 13041-2:2020 IDT）、JIS B 6331-3:2013（倒置工件主轴机床，ISO 13041-3:2009 MOD）^[6][7]（单一资料·仅供参考）
• NCISO 13041-4:2004/JIS B 6331-4:2006 直线运动轴和回转运动轴的定位精度（IDT）^[8][9]
• NCJIS B 6331-5:2019 速度与插补运动的精度（ISO 13041-5:2015）、-6:2013 加工精度检验（ISO 13041-6:2009）、-7:2006 坐标平面内轮廓性能的评价（ISO 13041-7:2004）。均为 IDT^[10][11][12]（单一资料·仅供参考）
• NCISO 13041-8:2004/JIS B 6331-8:2006 热变形试验（IDT）^[13][14]
• 通用ISO 230-1:2012/JIS B 6190-1:2016 机床检验通则——第1部分：几何精度试验（IDT）随着 JIS B 6190-1 的制定，旧 JIS B 6191:1999 已废止。目录中有“试验前机床的安装”“试验前机床的条件”“回转部件的跳动”^[15][16][17]
• NCISO 230-2:2014/JIS B 6190-2:2016 数控定位精度试验（IDT，含修订单 Amd 1:2016）直接测量各轴并在各位置重复测量的方法。可用于验收、定期检查、补偿等^[18][19]
• NCISO 230-3:2020/JIS B 6190-3:2023 热变形试验（IDT）^[20][21]
• NCISO 230-4:2022/JIS B 6190-4:2025 数控圆运动精度试验（IDT）^[22][23]
• 通用JIS B 6190-7:2019 回转轴的几何精度试验（ISO 230-7:2015 IDT）。与主轴跳动（回转轴的误差运动）有关^[24]（单一资料·仅供参考）
• 通用JIS B 7510:1993 精密水平仪（大菱计器的使用说明书将 A 级品标示为 JIS 标志）^[25][26]

标准正文需付费，因此允许值引自机床厂商公开的企业内部标准等。关于标准的对应，请同时参阅 标准对照表 。