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    數控機床定位精度檢測的七大方式

    2021-07-22 09:26:58

    數控機床的定位精度是指機床的坐標軸在數控裝置的控制下運動所能達到的位置精度。數控機床的定位精度可以理解為機床的運動精度。一般機床是手動進給,定位精度主要取決于讀數誤差,而數控機床的運動是通過數字程序的指令來實現的,所以定位精度取決于數控系統和機械傳動誤差。

    機床各運動部分的運動是在數控裝置控制下完成的。各運動部件在程序指令控制下所能達到的精度,直接反映了加工部件所能達到的精度。因此,定位精度是重要的檢測內容。


    1. 直線運動定位的精度檢測

    直線運動定位的精度通常是在機床和工作臺空載的情況下進行的。根據國家標準和國際標準化組織(ISO標準),數控機床的檢測應采用激光測量。沒有激光干涉儀,對于一般用戶,標準刻度可以用來與光學讀數顯微鏡進行比較和測量。但是測量儀器的精度須比被測儀器的精度高1-2。

    為了反映多次定位的所有誤差,ISO標準規定每個定位點根據5個測量數據計算平均值和散度,定位點的散度區由散度區組成。


    2. 直線運動中重復定位的精度檢測

    用于檢測的儀器與用于檢測和定位精度的儀器相同。一般的檢測方法是在每個坐標行程中點附近的任意三個位置和兩端進行測量。快速移動定位每個位置,在相同條件下重復定位7次,測量停止位置值,得到數差。坐標是反映軸向運動精度穩定性的基本指標,是三個位置差值的二分之一和正負的符號。


    3.直線運動原點返回的精度檢測

    原點返回的精度本質上就是一個特殊點在坐標軸上的重復定位的精度,所以它的檢測方法與重復定位的方法是完全相同的。


    4. 直線運動反向誤差的檢測

    直線運動的反向誤差也稱為動量損失。它包括驅動部件的反向死區(如伺服電機、伺服電機、伺服液壓馬達和步進電機)飼料傳動鏈的坐標軸,并全面反映了錯誤的反向間隙和彈性變形等機械傳動副。誤差越大,定位精度和重復定位精度越低。

    反向誤差的檢測方法是提前向前或向后移動距離的旅行測量座標軸,以停止位置為基準,然后給一個特定的移動指令值在同一方向移動的距離,然后在相反的方向移動相同的距離,并測量停止位置和參考位置之間的差異。在行程中點附近和行程兩端的三個位置,通過多次測量(一般為7次)計算每個位置的平均值,所得平均值為反向誤差值。


    5. 轉臺定位精度檢測

    測量工具有標準轉臺、角度多面體、圓形光柵、平行光管(準直器)等,可根據具體情況選擇。測量方法是使工作臺向前(或反向)旋轉一個角度,停止,鎖定并定位,以此位置為參考,然后快速旋轉工作臺向同一方向,鎖定并定位,每30次進行測量。正反轉測量一周,每個位置的實際角度與理論值(指令值)的差為分度誤差。如果是數控轉臺,就要每30次取一個目標位置,從正反兩個方向快速定位每個目標位置7次。實際位置與目標位置的差即為位置偏差。然后根據gb10931-89《數控機床位置精度評定方法》中規定的方法計算平均位置偏差和標準偏差。所有平均位置偏差與標準偏差的值與所有平均位置偏差與標準偏差的值之和之差,即為數控轉臺定位精度誤差。

    考慮到干式變壓器的實際要求,一般對0、90、180、270等幾個直角點進行關鍵的測量,這就要求這些點的精度比其他角度位置提高一個水平。


    6. 轉臺重復分度的準確性檢測

    測量方法是在一周內反復定位轉臺的三個位置,然后在正、負方向旋轉下進行檢測。所有讀值的理論值與相應位置理論值之差的標引精度。如果是數控轉臺,每30個測量點取一個作為目標位置,從正反兩個方向快速定位每個目標位置5次,測量實際位置與目標位置的差值,即位置偏差。然后按gb10931-89規定的方法計算標準差,并取每個測點標準差的值的6倍,即為數控轉臺重復分度的精度。


    7. 回轉工作臺原點返回的精度檢測

    測量方法是從7個任意位置返回原點,確定其停止位置,以讀取的差值作為原點恢復的精度。

    需要指出的是,現有的定位精度檢測是在測量快速和定位的情況下進行的。對于一些進給系統風量差的數控機床,使用不同的進給速度會得到不同的定位精度值。另外,定位精度的測量結果與環境溫度和坐標軸的工作狀態有關。目前大多數數控機床采用半閉環系統,大部分位置檢測元件安裝在驅動電機上,在1m行程內產生0.01-0.02MM的誤差也就不足為奇了。這就是熱伸長的誤差。有些機器使用預拉伸(預緊)方法來減少沖擊。

    GS -2000數控車床

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