數控機床在機械制造領域應用廣泛,而其質量優(yōu)劣的關鍵在于精度。隨著精密加工技術的不斷進步,對數控機床精度的要求也越來越高,因此必須通過精度定位檢測來判斷數控機床是否合格。
接下來華亞數控小編為大家介紹幾種定位精度檢測的方法。
直線運動定位精度檢測通常在機床和工作臺空載條件下進行。根據國家標準和國際標準化組織(
ISO
)的規(guī)定,應以激光測量為準。若沒有激光干涉儀,一般用戶也可使用標準刻度尺配合光學讀數顯微鏡進行測量,但測量儀器的精度必須比被測精度高
1~2
個等級。為反映多次定位中的全部誤差,
ISO
標準規(guī)定每個定位點按五次測量數據計算平均值和散差,構成定位點散差帶。
檢測儀器與定位精度檢測相同。一般方法是在各坐標行程中點及兩端任意三個位置進行測量,每個位置快速移動定位,相同條件下重復
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次,測出停止位置數值并求出最大差值。以三個位置中最大差值的二分之一,附上正負符號,作為該坐標的重復定位精度,這是反映軸運動精度穩(wěn)定性的基本指標。
原點返回精度實質上是該坐標軸上某特殊點的重復定位精度,其檢測方法與重復定位精度相同。
直線運動反向誤差,也稱失動量,包括驅動部位(如伺服電動機、伺服液壓馬達和步進電動機等)的反向死區(qū)、各機械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,定位精度和重復定位精度越低。檢測方法是在所測坐標軸行程內,預先向某方向移動一定距離并停止,以此位置為基準,再在同一方向給予移動指令,然后反向移動相同距離,測量停止位置與基準位置之差。在行程中點及兩端三個位置分別進行多次測定(一般為
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次),求出各位置平均值,以最大值為反向誤差值。
測量工具包括標準轉臺、角度多面體、圓光柵及平行光管(準直儀)等,可根據具體情況選用。測量方法是使工作臺正向(或反向)轉一定角度并停止、鎖緊、定位,以此位置為基準,然后同方向快速轉動工作臺,每隔
30
度鎖緊定位測量。正反方向各測量一周,各定位位置實際轉角與理論值之差的最大值為分度誤差。數控回轉工作臺則以每
30
度為目標位置,正反方向各進行
7
次快速定位,計算位置偏差,按
GB10931-89
規(guī)定方法計算平均位置偏差和標準偏差,最大值與最小值之差即為定位精度誤差。對
0
、
90
、
180
、
270
度等直角等分點進行重點測量,精度要求更高。
在回轉工作臺一周內任選三個位置重復定位
3
次,正反方向檢測。所有讀數值與理論值之差的最大值為分度精度。數控回轉工作臺以每
30
度為測量點,正反方向各進行
5
次快速定位,計算位置偏差和標準偏差,最大標準偏差的
6
倍即為重復分度精度。
從
7
個任意位置分別進行一次原點復歸,測定停止位置,最大差值即為原點復歸精度。
需注意的是,現有定位精度檢測是在快速定位情況下進行的,不同進給速度定位會得到不同精度值。定位精度還受環(huán)境溫度和坐標軸工作狀態(tài)影響。大部分數控機床采用半閉環(huán)系統,位置檢測元件安裝在驅動電動機上,
1
米行程內產生
0.01~0.02
毫米誤差屬正常。這是熱伸長誤差,部分機床采用預拉伸方法減少影響。
每個坐標軸的重復定位精度是其基本精度指標,反映運動精度穩(wěn)定性。精度差的機床難以穩(wěn)定生產。目前,數控系統功能多樣,系統誤差如螺距積累誤差、反向間隙誤差可補償,但隨機誤差無法補償。重復定位精度反映進給驅動機構的綜合隨機誤差,超差時需精調傳動鏈。因此,選擇重復定位精度高的機床更為理想。