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    干貨!數控機床定位精度檢測有哪七種方式?

    發布時間:2021-02-01 10:55:42 閱讀數: 42

      干貨!數控機床定位精度檢測有哪七種方式

      數控車床定位精度,是指在NC設備控制下,數控車床各坐標軸運動所能達到的位置精度。CNC數控車床的定位精度又可以被理解為數控車床運動精度。

      一般數控車床采用手動進給,其定位精度主要取決于讀數誤差,而數控機床的定位精度主要取決于數控系統和機械傳動誤差,而數控機床的定位精度則取決于數控程序指令。在數控設備的控制下,數控車床各個運動部件的運動是在數控設備的控制下完成的,各個運動部件在程序指令控制下的精度直接反映了加工零件的精度,因此,定位精度是一項重要檢測內容。


      直線運動定位的精度檢測。

      一般情況下,數控車床和工作臺空載時,直線運動定位精度較高。對數控機床的檢測,應根據國家標準和國際標準化組織的規定(ISO標準),以激光測量為準。如果不使用激光干涉儀,對于普通用戶也可以使用標準標度尺,配上光學讀數顯微鏡進行比較測量。但測量儀器的精度要比被測儀器高1~2級。

      ISO標準規定,每個定位點由五次測量數據計算平均誤差,并由散差-3散差帶構成定位點散差帶。

      直線運動的重復定位精度檢測。

      用于測試的儀器與用于測試定位精度的儀器相同。通常的檢測方法是在每一個坐標行程的中點處和兩端任意三個位置進行測量,每一個位置采用快速移動定位,在相同條件下重復定位7次,測得停止位置的數值并計算讀數最大差。用正負號作為三個位置差中最大差值的二分之一,作為該坐標的重復定位精度,它是衡量軸運動精度穩定性的最基本的指標。

      對直線運動原點進行精度回測。

      原始回傳精度,實質上是該坐標軸上某一特殊點的重復定位精度,其檢測方法與重復定位精度完全一致。

      直線運動中的反向誤差檢測。

      線性運動的反向誤差,又稱失動量,是指坐標軸對傳動鏈上驅動部件(如伺服電動機、伺服液壓馬達和步進電動機等)的反向死區,以及對各個運動傳動副的反向間隙和彈性變形等誤差的綜合反映。測量誤差越大,定位精度和重復定位精度越低;



      倒置誤差的檢測方法是,在被測坐標軸的行程中,預先向前或反向移動一段距離,并以停止位置為基準,在同一方向給停止位置賦予一定的移動指示值,使之先移一段距離,然后再將該距離向相反方向移動,以測量停止位置與基準位置的差異。

      對三個接近行程中間點和兩端的位置分別進行多次測定(通常是7次),得到每個位置的平均值,使之作為誤差值的最大值。

      回轉工作臺位置精度檢測;

      量具有標準轉盤、角度多面體、圓形光柵、平行光管(準直器)等,可根據實際情況進行選擇。量程為工作臺正向(或反向)旋轉一個角度,停止,鎖定,定位,以這個位置為基準,然后迅速地向同方向旋轉工作臺,每隔30次鎖定定位,進行測量。正反轉分別測量一周,每定位點實際轉角與理論值(指令值)之差的最大值為分度誤差。

      若為數控旋轉工作臺,則每30米應確定一個定位目標,對每30米由正反兩個方向快速定位7次,實際達到位置與目標位置之差即位置偏差,然后按照GB10931-89《數控機床定位精度評定方法》中規定的方法計算出平均位置與目標位置之差,即平均位置與標準位置之差的最大值,以及平均位置與標準位置之差的和之差,即數控旋轉工作臺定位精度誤差。

      從實際使用需要出發,針對干式變壓器的特點,對0,90,180,270等幾個直角等分點進行了重點測量,要求這些點的精度要比其它角度位置高一級。



      六是旋轉工作臺重復分度精度檢測。

      測試方法為在旋轉工作臺一個星期內任意選擇3個位置,對其進行重復定位,分別在正向和反向旋轉下進行測試。在所有讀數中,理論值與對應位置差的最大值分度精度。若為數控旋轉工作臺,則以每30次為一個測量點,分別從正反兩個方向對每個目標位置進行5次快速定位,測量到實際位置與目標位置的差,即即位誤差,然后按GB10931-89規定的方法計算出標準誤差,每個測量點的標準誤差最大值為其6倍,即為數控旋轉工作臺重復分度精度。

      第七,回轉臺原點復歸精度檢測。

      量測方法是從7個任意位置分別對原點進行復歸,確定其停止位置,以讀出的最大差作為原點復歸的精確度。

      應指出的是,目前對定位精度的檢測都是在快速定位的情況下進行的,對于一些進給系統性能不佳的數控機床,采用不同的進給速度進行定位,就會得到不同的定位精度值。此外,定位精度的測試結果與環境溫度及該坐標軸的工作狀態有關,因此,目前大多數數控機床采用半閉環系統,位置檢測元件大多安裝在驅動電機上,在1米行程內產生0.01~0.02mm的誤差也不足為奇。由于熱伸長引起的誤差,一些數控車床采用預拉伸(預緊)的方法來減小其影響。

      每一個坐標軸的重復定位精度是最基本的精度指標,反映了該坐標軸運動精度的穩定性,無法想象精度較低的數控車床可以穩定地用于生產。

      在數控系統功能日益豐富的今天,對于每一坐標點的運動精度,如螺距積累誤差、倒角誤差等,系統都能補償,只有隨機誤差是無法補償的,而重復定位精度正是反映了進給傳動機構的綜合隨機誤差,它不能由數控系統進行補償,當發現超差時,只能對進給傳動鏈進行精調修正。所以,如果可以選擇數控車床,最好選擇重復定位精度較高的數控車床。


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