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7種檢測數(shù)控機(jī)床定位精度方法

時間 :2020-12-18 作者 : 來源: 瀏覽 : 分類 :技術(shù)文章
如果是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺,應(yīng)以每30為一個目標(biāo)位置,對于每個目標(biāo)位置從正反兩個方向進(jìn)行快速定位7次,實際達(dá)到位置與目標(biāo)位置之差即位置偏差,再按GB10931-89數(shù)字控制機(jī)床位置精度的評定方法規(guī)定的方法計算出平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差,所有平均位置偏差與標(biāo)準(zhǔn)偏差的最大值和與所有平均位置偏差與標(biāo)準(zhǔn)偏差的最小值的和之差值,就是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的定位精度誤差

數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造中有著廣泛的應(yīng)用,而判斷一臺數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量好壞則在于它的精度,隨著精密加工技術(shù)的不斷發(fā)展,對數(shù)控機(jī)床的精度要求也越來越高,因此就需要對精度進(jìn)行定位來查看數(shù)控機(jī)床是否合格。


1、直線運動定位精度檢測


直線運動定位精度一般都在機(jī)床和工作臺空載條件下進(jìn)行。按國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的規(guī)定(ISO標(biāo)準(zhǔn)),對數(shù)控機(jī)床的檢測,應(yīng)以激光測量為準(zhǔn)。在沒有激光干涉儀的情況下,對于一般用戶來說也可以用標(biāo)準(zhǔn)刻度尺,配以光學(xué)讀數(shù)顯微鏡進(jìn)行比較測量。但是,測量儀器精度必須比被測的精度高1~2個等級。


為了反映出多次定位中的全部誤差,ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每一個定位點按五次測量數(shù)據(jù)算平均值和散差-3散差帶構(gòu)成的定位點散差帶。


2、直線運動重復(fù)定位精度檢測


檢測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坐標(biāo)行程中點及兩端的任意三個位置進(jìn)行測量,每個位置用快速移動定位,在相同條件下重復(fù)7次定位,測出停止位置數(shù)值并求出讀數(shù)最大差值。以三個位置中最大一個差值的二分之一,附上正負(fù)符號,作為該坐標(biāo)的重復(fù)定位精度,它是反映軸運動精度穩(wěn)定性的最基本指標(biāo)。


3、直線運動的原點返回精度檢測


原點返回精度,實質(zhì)上是該坐標(biāo)軸上一個特殊點的重復(fù)定位精度,因此它的檢測方法完全與重復(fù)定位精度相同。


4、直線運動的反向誤差檢測


直線運動的反向誤差,也叫失動量,它包括該坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動鏈上驅(qū)動部位(如伺服電動機(jī)、伺趿液壓馬達(dá)和步進(jìn)電動機(jī)等)的反向死區(qū),各機(jī)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,則定位精度和重復(fù)定位精度也越低。


反向誤差的檢測方法是在所測坐標(biāo)軸的行程內(nèi),預(yù)先向正向或反向移動一個距離并以此停止位置為基準(zhǔn),再在同一方向給予一定移動指令值,使之移動一段距離,然后再往相反方向移動相同的距離,測量停止位置與基準(zhǔn)位置之差。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進(jìn)行多次測定(一般為7次),求出各個位置上的平均值,以所得平均值中的最大值為反向誤差值。


5、回轉(zhuǎn)工作臺的定位精度檢測


測量工具有標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺、角度多面體、圓光柵及平行光管(準(zhǔn)直儀)等,可根據(jù)具體情況選用。測量方法是使工作臺正向(或反向)轉(zhuǎn)一個角度并停止、鎖緊、定位,以此位置作為基準(zhǔn),然后向同方向快速轉(zhuǎn)動工作臺,每隔30鎖緊定位,進(jìn)行測量。正向轉(zhuǎn)和反向轉(zhuǎn)各測量一周,各定位位置的實際轉(zhuǎn)角與理論值(指令值)之差的最大值為分度誤差。如果是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺,應(yīng)以每30為一個目標(biāo)位置,對于每個目標(biāo)位置從正、反兩個方向進(jìn)行快速定位7次,實際達(dá)到位置與目標(biāo)位置之差即位置偏差,再按GB10931-89《數(shù)字控制機(jī)床位置精度的評定方法》規(guī)定的方法計算出平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差,所有平均位置偏差與標(biāo)準(zhǔn)偏差的最大值和與所有平均位置偏差與標(biāo)準(zhǔn)偏差的最小值的和之差值,就是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的定位精度誤差。


考慮干式變壓器到實際使用要求,一般對0、90、180、270等幾個直角等分點進(jìn)行重點測量,要求這些點的精度較其他角度位置提高一個等級。


6、回轉(zhuǎn)工作臺的重復(fù)分度精度檢測


測量方法是在回轉(zhuǎn)工作臺的一周內(nèi)任選三個位置重復(fù)定位3次,分別在正、反方向轉(zhuǎn)動下進(jìn)行檢測。所有讀數(shù)值中與相應(yīng)位置的理論值之差的最大值分度精度。如果是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺,要以每30取一個測量點作為目標(biāo)位置,分別對各目標(biāo)位置從正、反兩個方向進(jìn)行5次快速定位,測出實際到達(dá)的位置與目標(biāo)位置之差值,即位置偏差,再按GB10931-89規(guī)定的方法計算出標(biāo)準(zhǔn)偏差,各測量點的標(biāo)準(zhǔn)偏差中最大值的6倍,就是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的重復(fù)分度精度。


7、回轉(zhuǎn)工作臺的原點復(fù)歸精度檢測


測量方法是從7個任意位置分別進(jìn)行一次原點復(fù)歸,測定其停止位置,以讀出的最大差值作為原點復(fù)歸精度。


應(yīng)當(dāng)指出,現(xiàn)有定位精度的檢測是在快速、定位的情況下測量的,對某些進(jìn)給系統(tǒng)風(fēng)度不太好的數(shù)控機(jī)床,采用不同進(jìn)給速度定位時,會得到不同的定位精度值。另外,定位精度的測定結(jié)果與環(huán)境溫度和該坐標(biāo)軸的工作狀態(tài)有關(guān),目前大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床采用半閉環(huán)系統(tǒng),位置檢測元件大多安裝在驅(qū)動電動機(jī)上,在1m行程內(nèi)產(chǎn)生0.01~0.02mm的誤差是不奇怪的。這是熱伸長產(chǎn)生的誤差,有些機(jī)床便采用預(yù)拉伸(預(yù)緊)的方法來減少影響。


每個坐標(biāo)軸的重復(fù)定位精度是反映該軸的最基本精度指標(biāo),它反映了該軸運動精度的穩(wěn)定性,不能設(shè)想精度差的機(jī)床能穩(wěn)定地用于生產(chǎn)。目前,由于數(shù)控系統(tǒng)功能越來越多,對每個坐噴射器標(biāo)運動精度的系統(tǒng)誤差如螺距積累誤差、反向間隙誤差等都可以進(jìn)行系統(tǒng)補(bǔ)償,只有隨機(jī)誤差沒法補(bǔ)償,而重復(fù)定位精度正是反映了進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)的綜合隨機(jī)誤差,它無法用數(shù)控系統(tǒng)補(bǔ)償來修正,當(dāng)發(fā)現(xiàn)它超差時,只有對進(jìn)給傳動鏈進(jìn)行精調(diào)修正。因此,如果允許對機(jī)床進(jìn)行選擇,則應(yīng)選擇重復(fù)定位精度高的機(jī)床為好。


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