數控機床是數字控製機床的簡稱,是一種裝有程序控製係統的自動化機床。該控製係統能夠邏輯地處理(lǐ)具有控製編碼(mǎ)或其他符(fú)號指令規定的程序,並將其(qí)譯碼,用代碼化的數字表示,南京第四機床有限公司通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置(zhì)發(fā)出(chū)各種控製信號,控製(zhì)機床的動作(zuò),按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將(jiāng)零件加工出來。
數控機床定位精度,是指機床各坐標軸在數控裝置控製下運動所(suǒ)能達到的位置精度。數控機床的定位精度又可以理解為機床的運動精度。普通機床由手動進給,定位精度主要決定於讀(dú)數誤差(chà),而(ér)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動誤差。機床(chuáng)各運動部件的運動是在數控裝置(zhì)的控製下完成的,各運動部件在程序指令控製下(xià)所能達到的精度(dù)直接反(fǎn)映加工零(líng)件所能達到的精度,所以,定位精度是一項很重要的檢測內容。
1、直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(zuò)台空載條件下進行。按國家標(biāo)準和國際標準化組織的規定(ISO標準(zhǔn)),對數(shù)控機床的檢測,應(yīng)以激光測量為(wéi)準。在沒有激光幹涉儀的情況下,對於一般用戶來說也可以用標準刻度(dù)尺,配以光學讀數顯微鏡進行比較測量。但是,測量儀器精度(dù)必須比被測的精(jīng)度高(gāo)1~2個等級。
為了反映出(chū)多(duō)次定位中的全部誤差,ISO標準規定(dìng)每一個定位點按五次測量數據算平均值(zhí)和散差-3散差帶構成的定位點散差(chà)帶。
2、直線運動重複定位精度(dù)檢測
檢(jiǎn)測用(yòng)的儀(yí)器(qì)與檢(jiǎn)測(cè)定位精度所用的(de)相同(tóng)。一般檢測方法是在靠近各坐標行程中點及兩端的任意三個位置進行測(cè)量,每個位置用快速移動(dòng)定位,在相同條件下重複(fù)7次(cì)定位,測出停止位置數值並求出讀數最大差值。以三個(gè)位置中最大一個差值的(de)二分之一(yī),附上正負(fù)符號,作為該坐(zuò)標的重複定(dìng)位精度,它是反映軸運動精度(dù)穩定性的最基本指標。
3、直線運動的原(yuán)點返回精度檢測
原點返回精度,實質上是該坐(zuò)標軸上一個特殊點的重複定位精度,因(yīn)此它的檢測方法完全與重複(fù)定位精度(dù)相同。
4、直線(xiàn)運動的(de)反向誤差檢測
直線(xiàn)運動的反(fǎn)向誤差,也叫失動量,它包括該坐標軸進給傳動鏈上驅動部位(如伺服電動機、伺趿液壓(yā)馬達和步進電動機等)的反向死區(qū),各機械運動傳動(dòng)副的反向間隙和彈性變形等誤差的綜合反映。誤差(chà)越大,則定位精度和(hé)重複定位精度也越低。
反向誤差(chà)的檢測方法是在所測坐(zuò)標軸的行程內,預先向(xiàng)正向或反向移(yí)動一個距離並以此(cǐ)停止位置為基準,再在同一方向(xiàng)給予一定移動指令值,使之移動一段(duàn)距離,然後再往相反(fǎn)方向移動相同的距離,測量停止位置與(yǔ)基準位置之差。在靠(kào)近行程的中點及兩端的三個位(wèi)置(zhì)分別進行多次測定(一般為7次),求出各(gè)個位置上的(de)平均值,以所得平均值中的最(zuì)大值為反向誤差值。
5、回轉(zhuǎn)工作台(tái)的(de)定位精度檢測
測量工具(jù)有標準轉台、角度多麵體、圓光柵及平行光管(準直儀)等,可根據具體情況選用。測量(liàng)方法是使工作台(tái)正向(或(huò)反向)轉一個角度並停止、鎖緊、定位,以此位置作為基準,然後向同方向快速轉(zhuǎn)動(dòng)工作台,每隔30鎖緊定位,進行測量。正(zhèng)向轉和反向轉(zhuǎn)各測量一周,各定(dìng)位位置的實際轉角與理論(lùn)值(指令值)之差的最(zuì)大值為分度誤差。如果是數控回轉工作台(tái),應以每30為一個目標位置,對於每個目標位置從正、反兩個方向進行快速定位7次,實際達到位置與目標位置之差即位置偏差(chà),再按GB10931-89《數字控製機床位置精度的評(píng)定方法》規定的方(fāng)法計算出平均位置偏(piān)差和(hé)標準偏差(chà),所有平均位置偏差與標準偏差的最大值和與所有平均位置偏差與標準偏差的最小值的和之差值(zhí),就是數控回轉工作台的定位精度(dù)誤差。
考慮幹式變壓器到實際使用要求,一般(bān)對0、90、180、270等幾個直角等分點進行重點測量,要(yào)求這些點的精度較其他角度位(wèi)置提高一個等級。
6、回轉工作台的(de)重(chóng)複分度(dù)精度檢測
測量方法是在回轉工作台的一周內任選三個位置重複(fù)定位3次,分別在正、反方向轉動下進行檢測。所有讀數(shù)值中與相應(yīng)位置的理論值之(zhī)差的最大值分度(dù)精(jīng)度。如果是數控(kòng)回轉工作台,要(yào)以每30取一個測量點作為(wéi)目標位置,分別對各(gè)目標(biāo)位置從正、反兩個方向進行5次快速定位(wèi),測(cè)出實際到達的位置與目標位置之差值,即位置(zhì)偏差,再(zài)按GB10931-89規定的方法計算出標準(zhǔn)偏差,各測量點的標準偏差中最大值的6倍,就是數控回轉工(gōng)作台的重複分度(dù)精度。
7、回轉工(gōng)作台的原點(diǎn)複(fù)歸精度檢測
測量方法是從7個任意位置(zhì)分別進行一次原(yuán)點複歸,測定其停(tíng)止(zhǐ)位置,以讀出的最大差值作為原點複歸精度。
應當指出,現有定(dìng)位精(jīng)度的(de)檢測是在快速、定位(wèi)的情況下測量的,對某些進(jìn)給係統風度不太好的數控機床,采用不同進給速度定位時,會得到不同的定位精度值。另外,定位(wèi)精度的測定結果與環境溫度(dù)和該坐標軸的工(gōng)作狀態有關,目前大部分(fèn)數(shù)控機床采用半閉環係統,位置檢測元(yuán)件大多安(ān)裝在驅動電(diàn)動機上,在1m行程內產生0.01~0.02mm的誤差是(shì)不奇怪的。這是熱伸長產生的(de)誤差(chà),有(yǒu)些機床便采用預拉伸(預(yù)緊)的方法來減少影響。
每個坐標軸的重複定位精度(dù)是反映該軸的最基本精度指標,它(tā)反映了該軸運動精度的穩定性,不能設想精度差的機床能穩定地用於生(shēng)產。目前(qián),由於數控係統功能越(yuè)來越(yuè)多,對每個坐噴射器標運動精度的係統誤差如螺距積累誤差、反向間隙誤差等都可以進行係統補償,隻有隨機誤差沒法補(bǔ)償,而重複定位精度正是反(fǎn)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(lái)修正,當發現它超差時,隻有對進給傳動鏈進行精調修正。因此,如果允許對機床進行選擇,則(zé)應(yīng)選擇重複定位精度高的(de)機床為好。
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