數控機床是數字控製機床的簡稱,是一種裝有(yǒu)程序控製係統的自動化機床。該控製係統能夠邏輯地(dì)處理具有控製編碼或其他符號指令規定的程序,並將(jiāng)其譯碼,用代碼(mǎ)化的數字表示,南京第四機床有限公司通過信息(xī)載體輸入數控裝置。經運算處(chù)理由數控裝置發出各種控製(zhì)信號,控製機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動(dòng)地將零件加工出來。
數控機床定位精度,是(shì)指機床各坐標軸在(zài)數控裝置控製下運動所能達到的位置精度。數控機床的定位精度又(yòu)可以理解為機(jī)床的(de)運動精(jīng)度。普通機床由手動進給,定位精度主要決定於讀數誤差,而數控機床的移動是靠數字程序指令實現的,故定位精度決定於數控係統和機械傳(chuán)動誤差。機床各運動部件的運動是在數控裝置的控製下(xià)完成的,各運動(dòng)部件在程序(xù)指令控製下所能達到的精度直接反映加工零件所能達(dá)到的精度,所以,定位精度是(shì)一項很重要的檢測內(nèi)容。
1、直(zhí)線運動定位精度檢測
直線運動定位精度一般都在機床和工作台空載條件下進行。按國家標準和國際標準化組織的規定(ISO標準),對數控機(jī)床的檢測,應以激光測(cè)量為準。在沒有(yǒu)激光幹涉儀的情況下,對於一般(bān)用戶來說也可以用標準刻(kè)度尺,配以光學讀數顯微鏡進行比較測量。但是,測(cè)量儀器精度必須比(bǐ)被測的精度高1~2個等級。
為了(le)反映出多次定位中的全部誤差,ISO標準規定每一個定位點按五次測(cè)量數據算平(píng)均值和散差-3散差帶構(gòu)成的定位(wèi)點散差帶。
2、直線運動重複定位精度檢測(cè)
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(gè)坐標行程中(zhōng)點及(jí)兩端的任意三個位置進行(háng)測量,每個位置用快速移動定位,在相同(tóng)條件下重複7次定(dìng)位,測出停止位置數值並求出讀數最大(dà)差(chà)值。以(yǐ)三個位置中最大一個差值的二分之一,附上正負符(fú)號,作為(wéi)該坐(zuò)標的重複定位精度,它是反(fǎn)映軸運動精度穩定性的最基本指標。
3、直線運動的原點(diǎn)返回精度(dù)檢測
原點返回精度,實質上是該坐(zuò)標(biāo)軸上一(yī)個特殊點的重複定位精度,因此(cǐ)它的檢測方法完(wán)全與重複定(dìng)位精度相同。
4、直線運動的反(fǎn)向(xiàng)誤差檢測
直線運動的反向誤(wù)差,也叫失動量,它包括該坐標軸(zhóu)進給傳動鏈上驅動(dòng)部位(如伺服電動機、伺趿液壓馬達和步進電動機等)的反向死區,各機械運動(dòng)傳動副的反向(xiàng)間(jiān)隙和(hé)彈性變形等誤差(chà)的綜合(hé)反映。誤差越大,則定位精度和(hé)重複定位精度也(yě)越低。
反向誤差的檢測方法是(shì)在所(suǒ)測坐標軸的行程內,預先向正向或(huò)反(fǎn)向移動一個距離並以此停止位(wèi)置(zhì)為基準,再在同一方向給予一定(dìng)移(yí)動指令(lìng)值,使(shǐ)之(zhī)移動一段距離,然後再往相反方向移動相同的距離,測量停止(zhǐ)位置與基準位置之差。在靠近行程的中點及兩端的三(sān)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(dé)平均值中的最(zuì)大值為反向誤差值(zhí)。
5、回轉工作台的定位精度(dù)檢測
測量工具有標準轉台、角度多麵體、圓光柵及平行光(guāng)管(準直儀)等,可(kě)根據具體情況選用。測量方法是使工作台正向(或(huò)反向)轉一個角度並停止、鎖緊、定位,以此位置作(zuò)為基準,然(rán)後向同方向快(kuài)速轉動工作台(tái),每隔30鎖緊(jǐn)定位,進行測量。正向轉和反向轉各測量一周,各定位位置的實際轉角與理論值(指令值)之差的最大值(zhí)為分度誤差。如果(guǒ)是數(shù)控回(huí)轉工(gōng)作台,應以每30為一個目標位置,對(duì)於每個目標位置從正(zhèng)、反兩個方向進行(háng)快速定位7次,實際達到(dào)位置與目標位置之差(chà)即位置偏差,再按GB10931-89《數字控製機床位置精度的評定方法》規定的方法計算出平均位置偏差和標準偏差,所有(yǒu)平均位置偏差與標準偏(piān)差(chà)的最大值和與所有平均位置偏差與標準偏差的最小(xiǎo)值的和之差值,就是數控回轉工作台的定位精度誤差。
考慮(lǜ)幹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行重點測量,要求這些點的精度(dù)較其他角度位置提高一個等級(jí)。
6、回轉工作台的重複分度精度(dù)檢測
測量方法是在回(huí)轉工作(zuò)台的一周內任選三(sān)個(gè)位置重複定位3次,分別在(zài)正、反方向轉動(dòng)下進行檢測。所有讀數值中與相應位置的理論值之(zhī)差(chà)的最大值分度精度。如果是數控回轉工作台,要以每30取一個(gè)測量點作為目標位置(zhì),分別對各目標位置從正、反兩個方向進行5次快速定位,測出實際到達的位置(zhì)與目標位置之差值,即位置偏差,再按GB10931-89規定的方法(fǎ)計算出標準(zhǔn)偏差,各測量點的標準偏差中最大值的6倍,就是數控回轉(zhuǎn)工作台的重複分度精度。
7、回轉工(gōng)作(zuò)台的原點複歸精度檢測(cè)
測量方法(fǎ)是從7個任意位(wèi)置分別(bié)進行一次原點複歸,測定其(qí)停止位置,以讀出的最(zuì)大差值作為原點複歸精度。
應當指出,現有定位精(jīng)度的檢測是在快速、定位的情況下測量的,對某些進給係統風度不太好的數控機床,采用不同進給速(sù)度定位時,會得到不同(tóng)的定位精度值。另外,定位精度的測定(dìng)結果(guǒ)與環境溫度和該(gāi)坐標軸的工作狀態(tài)有關,目前(qián)大部分數控機床采用半閉環係統,位置檢測元件大多安(ān)裝在驅動電動機上,在1m行程內產生0.01~0.02mm的誤差是不奇怪的。這是熱伸長產生的誤差,有(yǒu)些機(jī)床便采用預拉伸(預(yù)緊)的方法來減(jiǎn)少影響(xiǎng)。
每個坐標軸的重複定位精度是反(fǎn)映該軸的(de)最基本精度指標,它(tā)反(fǎn)映(yìng)了該軸運動精度的(de)穩定性,不能設想(xiǎng)精度差的機床(chuáng)能穩定地用(yòng)於生產。目前,由於數控係統功能越來越多,對每個坐噴射器標(biāo)運動精度的係統誤差如螺距積累誤(wù)差、反向間(jiān)隙誤差等都可以進行係統補償,隻有隨機誤差沒法補(bǔ)償,而重複定位精度正(zhèng)是反映了進給驅動機構的綜合隨機誤差,它無法用數控係統補償來修(xiū)正,當發現它超差時,隻(zhī)有對(duì)進給傳動鏈進行精調修正。因此,如果允許對機床進(jìn)行選擇,則應選擇重複定位精度高的機床為好。
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