現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床維護(hù)與維修第二章數(shù)控設(shè)備的安裝調(diào)試(編輯修改稿)
2024-08-18 19:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 行程上各目標(biāo)位置的不均勻間隔，以保證周期誤差被充分采樣。 ①步距規(guī)測量 步距規(guī)結(jié)構(gòu)如圖 21 所示：尺寸P P ?. Pi 按 100mm 間距設(shè)計(jì)，加工后測量出 P P ?. Pi 的實(shí)際尺寸作為定位精度檢測時(shí)的目標(biāo)位置坐標(biāo)（測量基準(zhǔn)）。以 ZJK2532A 銑床 X 軸定位精度測量為例，測量時(shí)，將步距規(guī)置于工作臺(tái)上，并將步距規(guī)軸線與 X軸軸線校平行，令 X 軸回零；將杠桿千分表固定在主軸箱上（不移動(dòng)），表頭接觸在 P0 點(diǎn)，表針置零；用程序（見附件一）控制工作臺(tái)按標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)圖（圖22）移動(dòng)，移動(dòng)距離依次為 P P ?. Pi，表頭則依次接觸到 P P ?. Pi 點(diǎn)，表盤在各點(diǎn)的讀數(shù)則為該位置的單向位置偏差，按標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)圖測量 5 次，將各點(diǎn)讀數(shù)（單向位置偏差）記錄在記錄表中，按“ 定位精度和重復(fù)定位精度的確定 GB/— 99 標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可確定該坐標(biāo)的定位精度和重復(fù)定位精度。 ②激光干涉 儀測位置精度 測量原理 激光干涉儀一般采用的是氦氖激光器，其名義波長為 ，其長期波長穩(wěn)定性高于 。干涉技術(shù)是一種測量距離精度等于甚至高于 1ppm 的測量方法。其機(jī)理是：把兩束相干光波形合并相干（或引起相互干涉），其合成結(jié)果為兩個(gè)波形的相位差，用該相位差來確定兩個(gè)光波的光路差值的變化。當(dāng)兩個(gè)相干光波在相同相位時(shí)，P0 10 φ50 φ80 Pi P2 P1 圖 6 步距規(guī)結(jié)構(gòu)圖 1 2 3 … n 位置 i（ m=5） i 0 1 2 3 … m =5 循環(huán) j j=1,2,.. n 圖 7 標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)循環(huán)圖 中國最大的管理資源中心 第 5 頁 共 10 頁 即兩個(gè)相干光束波峰重疊，其合成結(jié)果為相長干涉，其輸出波的幅值等于兩個(gè)輸入波幅值之和；當(dāng)兩個(gè)相干光波在相反相位時(shí)，即一個(gè)輸入波波峰與另一個(gè)輸入波波谷重疊時(shí)，其合成結(jié)果為相消干涉， 其幅值為兩個(gè)輸入波幅值之差，因此，若兩個(gè)相干波形的相位差隨著其光程長度之差逐漸變化而相應(yīng)變化時(shí)，那么合成干涉波形的強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)周期性的變化，即產(chǎn)生一系列明暗相間的條紋，激光器內(nèi)的檢波器，根據(jù)記錄的條紋數(shù)來測量長度，其長度為條紋數(shù)乘以半波長。 測試方法 首先將反射鏡置于機(jī)床的不動(dòng)的某個(gè)位置，讓激光束經(jīng)過反射鏡形成一束反射光；其次將干涉鏡置于激光器與反射鏡之間，并置于機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件上，形成另一束反射光，兩束光同時(shí)進(jìn)入激光器的回光孔產(chǎn)生干涉；然后根據(jù)定義的目標(biāo)位置編制循環(huán)移動(dòng)程序，記錄各個(gè)位置的測量值（機(jī)器自動(dòng) 記錄）；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，計(jì)算出機(jī)床的位置精度。測量示意圖如圖 9 所示。 一般來講，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢在于軟件（數(shù)控系統(tǒng)）和硬件（機(jī)床）的有機(jī)結(jié)合，才能很好的發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的各種特性及先進(jìn)的功能。一臺(tái)數(shù)控設(shè)備經(jīng)過一年的運(yùn)行，很多移動(dòng)部件都發(fā)生了不同程度的磨損，其位置精度都會(huì)發(fā)生變化。即使未到大修年限，一般精密級(jí)的數(shù)控機(jī)床，都會(huì)重新進(jìn)行位置精度的測試及補(bǔ)償，其也屬于機(jī)床維修及維護(hù)的重要一部分，當(dāng)然，大修的數(shù)控機(jī)床就 必須進(jìn)行位置精度的測試及補(bǔ)償了。本章著重介紹一下精度補(bǔ)償?shù)囊话阈栽砑胺椒ā? 螺距補(bǔ)償原理 數(shù)控機(jī)床軟件補(bǔ)償?shù)幕驹硎窃跈C(jī)床的機(jī)床坐標(biāo)系中，在無補(bǔ)償?shù)臈l件下，在軸線測量行程內(nèi)將測量行程等分為若干段，測量出各目標(biāo)位置 Pi 的平均位置偏差 _ix ↑ ，把平均位置偏差反向疊加到數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)指令上，如圖 24 所示，指令要求沿 X 軸運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置 Pi，目標(biāo)實(shí)際位置為 Pij，該點(diǎn)的平均位置偏差為 _ix ↑；將該值輸入系統(tǒng)，則 系統(tǒng) CNC在計(jì)算時(shí)自動(dòng)將目標(biāo)位置 Pi 的平均位置偏差 _ix ↑ 疊加到插補(bǔ)指令上，實(shí)際運(yùn)動(dòng)位置為：Pij=Pi+ _ix ↑， 使誤差部分抵消，實(shí)現(xiàn)誤差的補(bǔ)償。螺距誤差可進(jìn)行單向和雙向補(bǔ)償。 _ix ↑ X Pi Pij↑ 0 圖 24 螺矩誤差補(bǔ)償原理 Pi 圖 8 激光干涉儀測量示意圖 中國最大的管理資源中心 第 6 頁 共
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