數控機床是數字控製機床的簡(jiǎn)稱,是一種裝有程序控製係統的自動化機床。該(gāi)控製係統能夠邏輯地(dì)處理具有控製(zhì)編(biān)碼或其他符號指令規定的程序,並(bìng)將其譯碼,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(shū)入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控製信號,控製機床(chuáng)的動作,按圖紙要求的形狀和(hé)尺寸,自動地將零件加工出來。
數控機床定位精度,是指機(jī)床各坐標軸在數控裝置控製下運動所能達到的(de)位置精度。數控機床的定位精(jīng)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(jué)定於讀數誤差,而數控機床的移動是靠數字程序指(zhǐ)令實現的,故定位(wèi)精度決(jué)定於數控係統和機械傳動誤差。機床各運動部件的運動是在數控裝置的控製下完成的(de),各運動部件在程序指令控製下所能達(dá)到的精度直接反映加工零件所能達到的精度,所以(yǐ),定位精度是一(yī)項(xiàng)很重要的檢測內容。
1、直線運動定位精度檢測
直線運(yùn)動定位精度一般都在機床和工作台空載(zǎi)條件下進行。按國家標準和國(guó)際標準化組織的規定(ISO標準),對數控機(jī)床的檢測,應以激光測量為準(zhǔn)。在沒有激光幹涉(shè)儀的(de)情況(kuàng)下,對於一般(bān)用戶來說也可以用標準刻度尺,配以光學讀數顯微鏡進行比較測量。但是(shì),測量(liàng)儀器精度必須比被測的精度高1~2個等級。
為了反映出多次定位中的(de)全部誤(wù)差,ISO標(biāo)準規定(dìng)每一個定位點按五次測量數據算平均(jun1)值和散差-3散差(chà)帶構成的定位點散差帶。
2、直線運動重複定位精度檢測
檢測(cè)用(yòng)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坐標行程中點及兩端的(de)任意三個位置進行測量,每個位置用快速移動定位,在相同條件下重(chóng)複7次定位,測出停止位置數值並求出讀數最大差值(zhí)。以三個位置中最大一個差值的二分之一,附上(shàng)正負(fù)符號,作為該坐標的重複定位精(jīng)度,它是反映軸運動精度穩(wěn)定性的最(zuì)基本指標。
3、直線運動的(de)原點(diǎn)返回精度檢測
原點返回精度(dù),實質上(shàng)是該(gāi)坐標軸上一個特殊點(diǎn)的重複定位精度,因此它的檢測方法完全(quán)與重複定位精度相同。
4、直線運動的反向誤差檢測
直線運動的反向誤差(chà),也叫失動量,它包括該坐標軸進(jìn)給傳動鏈上(shàng)驅動部位(如伺服電動機、伺趿液壓馬達和步進(jìn)電(diàn)動機等)的反向死區,各機械運動傳動副的反向(xiàng)間(jiān)隙和彈性變形等誤差的綜合反映。誤差越大,則定位精度和重複定位精度(dù)也越低。
反向誤差的檢測方法是在所測坐標軸的行程內(nèi),預先向正向或反(fǎn)向移動一個(gè)距離並以此停止位(wèi)置為基準,再(zài)在同一方向給予一定移動指令值,使之(zhī)移動一段距離,然後再往相反方向移動相同的距離,測量停止位置與基準位置之差。在靠近行程的中點及(jí)兩端的三(sān)個(gè)位置(zhì)分別進行多次測定(一般為7次),求出(chū)各個位置上的平均值,以所得平均值中(zhōng)的最大值為反向誤差值。
5、回(huí)轉工作台的定位精度檢測
測量工具有(yǒu)標準轉台、角度多麵體、圓光柵及平行光(guāng)管(準直儀)等(děng),可根據具體情況選用。測量方法是使工作台正向(或反向(xiàng))轉一個角度並停止、鎖緊、定位,以此位置作為基準(zhǔn),然後(hòu)向同方向(xiàng)快速轉動工作台,每隔30鎖緊定位,進行測量。正向轉(zhuǎn)和反向(xiàng)轉各測量(liàng)一周,各(gè)定位位置的實際轉角與理論值(zhí)(指令值)之(zhī)差的最大(dà)值為(wéi)分(fèn)度誤差。如果是數控回轉工作台,應以每30為一個目標(biāo)位置,對於每個目標位(wèi)置從正、反(fǎn)兩個方(fāng)向進(jìn)行(háng)快速定位7次(cì),實際達到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(dìng)方法(fǎ)》規定的方法計算出平(píng)均位置(zhì)偏(piān)差(chà)和標準偏差(chà),所有平均位置偏差與標準(zhǔn)偏差的最大值和與所有平(píng)均位置偏差與標準偏差的最小值的和之差值,就是(shì)數控回轉工作台的定位精度誤差。
考慮幹式(shì)變壓器到實際使(shǐ)用要求,一般對0、90、180、270等幾(jǐ)個直角等分點進行重點(diǎn)測量(liàng),要(yào)求這些點的精度較其他角度位置提高一個等級。
6、回(huí)轉工作台的重複分度精(jīng)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定位3次,分(fèn)別(bié)在(zài)正、反方向轉動下進(jìn)行檢測。所有讀數值中(zhōng)與相應(yīng)位置的理論值之差的最大值分(fèn)度精度。如果是數控回轉工作台,要以每30取(qǔ)一個測量點作為目標位置(zhì),分別對各目標(biāo)位置從正、反兩個方向進行5次快速定(dìng)位,測出實際到達的位置與目標位置之差值,即位置偏差,再按GB10931-89規定的方法計算出標準(zhǔn)偏差,各測量點的(de)標準偏差中最大值的6倍,就(jiù)是數(shù)控回轉工作台的重複分度精度。
7、回轉工作台的原點複歸精度檢測(cè)
測量方法是從7個任意位置(zhì)分別進行一次原點複歸,測定其(qí)停止位置,以讀出的最大差(chà)值作為原點複歸精度(dù)。
應當指出,現(xiàn)有定位精度的檢測是(shì)在快速、定位的情況下測(cè)量的,對某些進給係統風(fēng)度不太好的數控機床,采(cǎi)用不同進給速度定位時,會得到不同的定位精度值。另外,定位精度的測定(dìng)結果與(yǔ)環境溫(wēn)度和該坐標軸的工作狀態有關,目前大部分數控機床采(cǎi)用半閉環係統(tǒng),位置檢(jiǎn)測元件大多安(ān)裝在驅動電動機(jī)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)些機床便采(cǎi)用預拉伸(預緊)的方法來減少影響。
每(měi)個坐標軸的重複定位精度是反映該軸的最(zuì)基(jī)本精度指標,它反映了該軸運動精度的穩(wěn)定性,不能設想精度差的機床能穩定地用於生產(chǎn)。目前,由於數控(kòng)係統功能越(yuè)來越多,對每個坐(zuò)噴(pēn)射器標運動精度的(de)係統誤差如螺距積累(lèi)誤差、反向間隙誤差等都可以進行係統補償,隻(zhī)有隨機誤差沒法補償,而重複定位精(jīng)度正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正,當發現它超差時,隻有對進給傳動鏈進行精調修正。因此(cǐ),如果允許(xǔ)對機床(chuáng)進行選擇,則應選擇重複定位精度高的機床為好。
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