數控(kòng)機(jī)床定位精(jīng)度檢測的七種方(fāng)式
數控機床是數字控製機床的簡稱,是一種(zhǒng)裝有程序控製係統(tǒng)的自動化機床。該控製係統能夠(gòu)邏輯地(dì)處理(lǐ)具有控製編碼或其他(tā)符號指令規定的程序,並將其譯碼(mǎ),用代碼(mǎ)化的數字表示,南(nán)京第四機床有限公司通過信息載體(tǐ)輸入數控裝置。經運(yùn)算處理由(yóu)數控(kòng)裝置發出各種控製信號,控製機(jī)床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件(jiàn)加工出來。
數控機床定位精度,是指機床各坐標軸在數控裝置控製下運動所能達到的位置精度。數(shù)控機床的定位(wèi)精度又可以理解為機床的運動精度。普通機床由手(shǒu)動進給,定位精度主要決定於讀數誤差,而數控機床的(de)移動是靠(kào)數字程序指令實現的,故(gù)定位精度決定於數(shù)控係統和機械傳動誤差。機床(chuáng)各運動部件的運動是在數控裝置的控製下完成(chéng)的,各運動部件在程序指令控(kòng)製下所能達到的精度直接反映加工零(líng)件所能達到的精度(dù),所以,定位精(jīng)度是一項很重要的檢測內容。
1、直線運動定位精度檢(jiǎn)測
直線運動定位精度一般(bān)都在機床和工作台空載條件下進行。按國家(jiā)標準和國際標準化組織的規定(ISO標準),對(duì)數控機床的檢測,應以激光測量為準。在(zài)沒有激光幹涉儀(yí)的情況下,對於(yú)一般(bān)用戶來說也可以用標準(zhǔn)刻度(dù)尺,配以光(guāng)學讀數顯微鏡進行比較測量。但是,測量儀器精(jīng)度必須比被測的精度高1~2個(gè)等級。
為了反映出多次定位中的全部誤差(chà),ISO標準(zhǔn)規定每(měi)一個定位點按五次測量數據算平均值和散(sàn)差-3散差帶構成的(de)定位點散差(chà)帶。
2、直線運動重複定位精度檢測
檢測(cè)用的儀器與檢測定位精度所用的相同。一般檢測方法是在靠近各(gè)坐(zuò)標行程中點及兩端的任意三個位置(zhì)進行測量,每個位置用快速移動定位,在相(xiàng)同條件下重複(fù)7次定位,測出停止位置數(shù)值並求出讀數最大差值。以三個位(wèi)置中最大一個差值的二分之一,附(fù)上正負符號,作(zuò)為該坐標的重複(fù)定位精度,它是反映軸運動精度穩定性的最基本(běn)指標。
3、直(zhí)線運動的原點返回精度(dù)檢測
原點返回精度(dù),實質上是該坐標軸上一個特(tè)殊點的重複定位精度,因此它的檢測方法完全與重複定位精度相同。
4、直線運動的反向誤差檢(jiǎn)測(cè)
直線運動的反向誤差,也叫失(shī)動(dòng)量,它包括該坐標(biāo)軸進給傳動鏈上驅動部位(如伺服電動機、伺(sì)趿液壓馬達和步進電動機等)的反向死區,各機械運動傳動副的反向間隙和彈性變形等誤差的綜合反映。誤差越大,則定位(wèi)精度和重複定位精度(dù)也(yě)越(yuè)低。
反向誤差的檢測方法是在所測坐標軸的行程內,預(yù)先向正向(xiàng)或反(fǎn)向移動一個距(jù)離並以此停止位置為基準,再在同一方向給予一定移動指令值(zhí),使之移動一段距離,然後再往相反方向移動相(xiàng)同的距離,測量(liàng)停止(zhǐ)位置與基準位置之差。在靠近行程的中(zhōng)點及兩(liǎng)端的三個(gè)位置(zhì)分別進行多次測定(一般為(wéi)7次),求出各個(gè)位置上的(de)平(píng)均值,以所得平均值中的最大值為反向誤差值。
5、回轉工作台的定位精度檢測
測(cè)量工具有標準(zhǔn)轉台、角度多麵體、圓光柵及(jí)平(píng)行光管(準直儀)等,可根據具體(tǐ)情況選(xuǎn)用。測(cè)量方法是使工(gōng)作台(tái)正向(xiàng)(或反(fǎn)向)轉一個角度並停止、鎖緊、定位(wèi),以此位置作為基準,然後向同方向快(kuài)速轉動工作台,每(měi)隔(gé)30鎖緊定位,進行測量。正(zhèng)向轉和反向轉各測(cè)量(liàng)一周,各定位位置的實際轉角與理論(lùn)值(指(zhǐ)令值)之差的最大值為分度誤差(chà)。如果是數控回轉工(gōng)作(zuò)台,應以每30為一(yī)個目標位置,對於(yú)每個目標位置從正、反兩個方向進行快速定位7次,實際達到位置與目標位置之差即位置偏差,再(zài)按GB10931-89《數(shù)字控製機床位置精度的(de)評定方法》規定的方法計算出平均位置偏差和標準偏差,所有平均位置偏差與標準偏差的最(zuì)大值和與所有平均位置偏差與標準偏差的最小值的和之差值,就(jiù)是數控回(huí)轉工作台的定(dìng)位精度誤差。
考慮幹式變壓器到實際(jì)使用要求(qiú),一般對0、90、180、270等幾個直角等分點(diǎn)進行重點測量,要求(qiú)這些點(diǎn)的精度較其他角度位置提高(gāo)一個(gè)等級。
6、回轉工作台的重複分度精度(dù)檢測
測量方法是在回轉工作台的一(yī)周內任選三個位置重複定位3次,分別在正、反方向轉動下進行檢測。所有讀(dú)數值中與相應位置的理(lǐ)論值之差的最大值分度精度。如果是(shì)數控回轉(zhuǎn)工作台,要以每30取一個測(cè)量點(diǎn)作為目標位置,分別對(duì)各目標位置從正、反兩個方向進行5次快速定位,測出實際到達(dá)的(de)位置與目標位置(zhì)之(zhī)差值,即位置偏差,再按GB10931-89規定的方法計算出標(biāo)準偏差,各測量點的標準偏差中最大值的6倍,就是數控回轉工作台(tái)的重複分(fèn)度精度。
7、回轉工作台的原(yuán)點複(fù)歸精度檢測
測量方法是從(cóng)7個任意位置分別進行一次原點複歸,測定其停止位置,以(yǐ)讀出的最大差值作為原點複歸精度。
應當指出,現有定位精度的(de)檢測是在快速、定位的(de)情況下測量的(de),對某些進(jìn)給(gěi)係(xì)統風度不太好的數控機床,采用不同進給速度定位時,會得到不同的定位精度值。另外(wài),定位(wèi)精度的測定結果與環境(jìng)溫度和該坐標軸的工作狀態有關,目前(qián)大部(bù)分數控機床采用半閉環係統,位置檢測元件大多安裝在驅(qū)動(dòng)電動機上,在1m行程內產生0.01~0.02mm的誤差是不(bú)奇怪的(de)。這是(shì)熱(rè)伸長(zhǎng)產生的誤差,有些機(jī)床便采用預拉(lā)伸(shēn)(預緊)的(de)方法(fǎ)來減少影響(xiǎng)。
每個坐標軸的(de)重複定位精度是反(fǎn)映該軸(zhóu)的最(zuì)基本精度指標,它反映了該軸運動精度的穩定性,不能設想精度差(chà)的(de)機床(chuáng)能穩定地(dì)用於生產。目前,由於數控係統功能越來越多,對每個坐噴射器標運動精度的係統誤差(chà)如螺(luó)距積累誤差(chà)、反向(xiàng)間隙誤差等都可以進行係統補償,隻有隨(suí)機誤差沒法補償(cháng),而重(chóng)複定位精度(dù)正是反映了進給(gěi)驅(qū)動機構的綜合隨(suí)機誤(wù)差,它無法用數控係統補(bǔ)償來(lái)修正,當發現(xiàn)它超差時,隻有對進給傳動鏈進行精調修(xiū)正。因此(cǐ),如果允許對(duì)機床進行選擇(zé),則應(yīng)選擇重複定位精度高的機床為好。