【正文】 固定在熱源附近，機床在使用一年以后，應對光柵尺進行校正，同時應檢驗光柵尺的運行情況；如需清洗時應該用棉球沾無水酒精擦拭，如果光柵尺污物太多，應讓技術(shù)人員拆下光柵尺的一頭用無水酒精沖洗，不允許用其他可以產(chǎn)生結(jié)膜的物質(zhì)清洗。 光柵尺的校正 首先將掃描頭輸出接頭與數(shù)字顯示器相連，把掃描頭移至測量起點，將激光干涉儀置于工作臺上并將其清零；然后將掃描頭全程移動，轉(zhuǎn)動校正螺釘，使其在任意位置上時數(shù)字顯示器上讀數(shù)與激光干涉儀上的讀數(shù)相等。 光柵尺的定尺與動尺的相對移動代表機床的位移，定尺安裝在固定結(jié)合面上，而動尺則需要用支架與運動部件連接，這就要求支架有足夠的剛性。在動尺運行時，要消除支架也各部件間的共振。5 參考點的建立 數(shù)控機床的加工是由程序控制完成的，所以坐標系的確定與使用非常重要。根據(jù)ISO841標準，數(shù)控機床坐標系用右手笛卡兒坐標系作為標準確定。數(shù)控車床平行與主軸方向即縱向為Z軸，垂直與主軸的方向即橫向為X軸，刀具遠離工件的方向為正向。 CA6140A車床的坐標原點定在卡盤基座與主軸中心的交點上，；數(shù)控系統(tǒng)是通過檢測參考點的具體位置來確定機床坐標系的，選用兩個限位開關(guān)，X軸反向和Z軸反向安裝在機床上，用于建立參考點，當移動刀架兩個都有信號輸出時，刀架的當前位置就為參考點R，測量X 和Z ，并將它們寫入機床數(shù)據(jù)庫，即可在數(shù)控系統(tǒng)中建立坐標系。利用手動對刀，設(shè)定機床的原點O（x=0，z=0），位于卡盤前端面中心，設(shè)定機床軟極限C（x=200，z=200 數(shù)控車床的坐標原點 6 如何提高數(shù)控機床精度?精度不夠如何改進? 目前數(shù)控機床位置精度的檢驗通常采用國際標準ISO2302或國家標準GB1093189等。同一臺機床，由于采用的標準不同，所得到的位置精度也不相同，因此在選擇數(shù)控機床的精度指標時，也要注意它所采用的標準。數(shù)控機床的位置標準通常指各數(shù)控軸的反向偏差和定位精度。對于這二者的測定和補償是提高加工精度的必要途徑。一. 反向偏差 在數(shù)控機床上，由于各坐標軸進給傳動鏈上驅(qū)動部件(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)、各機械運動傳動副的反向間隙等誤差的存在，造成各坐標軸在由正向運動轉(zhuǎn)為反向運動時形成反向偏差，通常也稱反向間隙或失動量。對于采用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機床，反向偏差的存在就會影響到機床的定位精度和重復定位精度，從而影響產(chǎn)品的加工精度。如在G01切削運動時，反向偏差會影響插補運動的精度，若偏差過大就會造成“圓不夠圓，方不夠方”的情形；而在G00快速定位運動中，反向偏差影響機床的定位精度，使得鉆孔、鏜孔等孔加工時各孔間的位置精度降低。同時，隨著設(shè)備投入運行時間的增長，反向偏差還會隨因磨損造成運動副間隙的逐漸增大而增加，因此需要定期對機床各坐標軸的反向偏差進行測定和補償。 反向偏差的測定 在所測量坐標軸的行程內(nèi)，預先向正向或反向移動一個距離并以此停止位置為基準，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位置之差。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進行多次測定(一般為七次)，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偏差測量值。在測量時一定要先移動一段距離，否則不能得到正確的反向偏差值。 測量直線運動軸的反向偏差時，測量工具通常采有千分表或百分表，若條件允許，可使用雙頻激光干涉儀進行測量。當采用千分表或百分表進行測量時，需要注意的是表座和表桿不要伸出過高過長，因為測量時由于懸臂較長，表座易受力移動，造成計數(shù)不準，補償值也就不真實了。若采用編程法實現(xiàn)測量，則能使測量過程變得更便捷更精確。 例如，在三坐標立式機床上測量X軸的反向偏差，可先將表壓住主軸的圓柱表面，然后運行如下程序進行測量： N10 G91 G01 X50 F1000；工作臺右移 N20 X－50；工作臺左移，消除傳動間隙 N30 G04 X5；暫停以便觀察 N40 Z50；Z軸抬高讓開 N50 X50：工作臺左移 N60 X50：工作臺右移復位 N70 Z50：Z軸復位 N80 G04 X5：暫停以便觀察 N90 M99； 需要注意的是，在工作臺不同的運行速度下所測出的結(jié)果會有所不同。一般情況下，低速的測出值要比高速的大，特別是在機床軸負荷和運動阻力較大時。低速運動時工作臺運動速度較低，不易發(fā)生過沖超程(相對“反向間隙”)，因此測出值較大；在高速時，由于工作臺速度較高，容易發(fā)生過沖超程，測得值偏小。 回轉(zhuǎn)運動軸反向偏差量的測量方法與直線軸相同，只是用于檢測的儀器不同而已。反向偏差的補償 國產(chǎn)數(shù)控機床，定位精度有不少，但沒有補償功能。對這類機床，在某些場合下，可用編程法實現(xiàn)單向定位，清除反向間隙，在機械部分不變的情況下，只要低速單向定位到達插補起始點，然后再開始插補加工。插補進給中遇反向時，給反向間隙值再正式插補，即可提高插補加工的精度，基本上可以保證零件的公差要求。 對于其他類別的數(shù)控機床，通常數(shù)控裝置內(nèi)存中設(shè)有若干個地址，專供存儲各軸的反向間隙值。當機床的某個軸被指令改變運動方向時，數(shù)控裝置會自動讀取該軸的反向間隙值，對坐標位移指令值進行補償、修正，使機床準確地定位在指令位置上，消除或減小反向偏差對機床精度的不利影響。 一般數(shù)控系統(tǒng)只有單一的反向間隙補償值可供使用，為了兼顧高、低速的運動精度，除了要在機械上做得更好以外，只能將在快速運動時測得的反向偏差值作為補償值輸入，因此難以做到平衡、兼顧快速定位精度和切削時的插補精度。 對于FANUC0i、FANUC18i等數(shù)控系統(tǒng)，有用于快速運動(G00)和低速切削進給運動(G01)的兩種反向間隙補償可供選用。根據(jù)進給方式的不同，數(shù)控系統(tǒng)自動選擇使用不同的補償值，完成較高精度的加工。 將G01切削進給運動測得的反向間隙值A(chǔ) 輸入?yún)?shù)NO11851(G01的測試速度可根據(jù)常用的切削進給速度及機床特性來決定)，將G00測得的反向間隙值B 輸入?yún)?shù)NO11852。需要注意的是，若要數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行分別指定的反向間隙補償，應將參數(shù)號碼1800的第四位(RBK)設(shè)定為1；若RBK設(shè)定為0，則不執(zhí)行分別指定的反向間隙補償。G0G0JOG與G01使用相同的補償值。二、定位精度 數(shù)控機床的定位精度是指所測量的機床運動部件在數(shù)控系統(tǒng)控制下運動所能達到的位置精度，是數(shù)控機床有別于普通機床的一項重要精度，它與機床的幾何精度共同對機床切削精度產(chǎn)生重要的影響，尤其對孔隙加工中的孔距誤差具有決定性的影響。一臺數(shù)控機床可以從它所能達到的定位精度判出它的加工精度，所以對數(shù)控機床的定位精度進行檢測和補償是保證加工質(zhì)量的必要途徑。 定位精度的測定 目前多采用雙頻激光干涉儀對機床檢測和處理分析，利用激光干涉測量原理，以激光實時波長為測量基準，所以提高了測試精度及增強了適用范圍。檢測方法如下： 安裝雙頻激光干涉儀；在需要測量的機床坐標軸方向上安裝光學測量裝置；調(diào)整激光頭，使測量軸線與機床移動軸線共線或平行，即將光路預調(diào)準直；待激光預熱后輸入測量參數(shù)；按規(guī)定的測量程序運動機床進行測量；數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出。定位精度的補償 若測得數(shù)控機床的定位誤差超出誤差允許范圍，則必須對機床進行誤差補償。常用方法是計算出螺距誤差補償表，手動輸入機床CNC系統(tǒng)，從而消除定位誤差，由于數(shù)控機床三軸或四軸補償點可能有幾百上千點，所以手動補償需要花費較多時間，并且容易出錯?，F(xiàn)在通過RS232接口將計算機與機床CNC控制器聯(lián)接起來，用VB編寫的自動校準軟件控制激光干涉儀與數(shù)控機床同步工作，實現(xiàn)對數(shù)控機床定位精度的自動檢測及自動螺距誤差補償，其補償方法如下：備份CNC控制系統(tǒng)中的已有補償參數(shù)；由計算機產(chǎn)生進行逐點定位精度測量的機床CNC程序，并傳送給CNC系統(tǒng)；自動測量各點的定位誤差；根據(jù)指定的補償點產(chǎn)生一組新的補償參數(shù)，并傳送給CNC系統(tǒng)，螺距自動補償完成；重復進行精度驗證。 根據(jù)數(shù)控機床各軸的精度狀況，利用螺距誤差自動補償功能和反向間隙補償功能，合理地選擇分配各軸補償點，使數(shù)控機床達到最佳精度狀態(tài)，并大大提高了檢測機床定位精度的效率。 定位精度是數(shù)控機床的一個重要指標。盡管在用戶購選時可以盡量挑選精度高誤差小的機床，但是隨著設(shè)備投入使用時間越長，設(shè)備磨損越厲害，造成機床的定位誤差越來越大，這對加工和生產(chǎn)的零件有著致命的影響。采用以上方法對機床各坐標軸的反向偏差、定位精度進行準確測量和補償，可以很好地減小或消除反向偏差對機床精度的不利影響，提高機床的定位精度，使機床處于最佳精度狀態(tài)，從而保證零件的加工質(zhì)量。7 結(jié)論 通過這次設(shè)計，綜合運用了機械課程設(shè)計和其它課程地理論和實際知識，掌握了機械設(shè)計的一般能力，樹立了正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)了分析和解決問題的能力，使我對知識有了一次更大的了解；還有對設(shè)計工作的基本技能的訓練，提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力，并為進行一般機械的設(shè)計創(chuàng)造了一定條件。改造后普通車床適合于汽車、石油機械、軍工等多種行業(yè)的機械加工，主要用于軸類、盤類的精加工和半精加工，可以加工內(nèi)、外圓柱表面、錐面、車削螺紋、鏜孔、鉸孔以及各種曲線回轉(zhuǎn)體。改造夠成的數(shù)控車床采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)用戶不同的需求，配備不同的裝置及附件。結(jié)構(gòu)特點：；X軸全數(shù)字交流伺服開環(huán)控制。 。 。 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 最大工件長度（二頂尖間距離） 最大車削長度(最大加工長度) 四工位：850 在整個機床的改造過程中涉及到許多測試、調(diào)試問題，在硬件設(shè)備改造安裝好好，需對機床的機械部分進行調(diào)整，對插補（直線、圓?。聪蜷g隙補償參考點，螺紋加工等參數(shù)進行反復調(diào)試，試切工件對參數(shù)進行整體優(yōu)化完全滿足生產(chǎn)質(zhì)量與精度要求生產(chǎn)穩(wěn)定運行。 通過上述方案改造的普通車床，加工精度明顯提高，定位準確可靠，操作方便。與購買相同配置的數(shù)控車床相比，性能價格比高，改造的費用近2萬元（不含機床的費用），而購置同類型的普通數(shù)控機床的價格近5萬元。本次改造最大的收獲是：通過老師的指導，鞏固了理論知識，提高了實際動手能力，積累了一定的機床改造經(jīng)驗。 由于不同機床其結(jié)構(gòu)、功能和性能差異很大，在對每臺機床數(shù)控改造之前，工程技術(shù)人員必須對改造的對象進行充分深入的調(diào)查研究，和機床的用戶，維修技術(shù)員、以及操作者緊密配合，制定出合理準確的改造方案。根據(jù)我們的改造經(jīng)。 總之，良好的開端是成功的一半。只有制定好改造的技術(shù)路線和方案，改造的成功才有保障8 參考文獻 [1] 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[2] 朱文伯，[J].航空制造技術(shù)，1999，5：3032 26