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提高数控车床位置精度的细节处理方式

发布者:数控车床|数控机床|车铣复合|刀塔尾顶|自动送料车床||腾源机械    时间:2020-6-29 20:33:22

在目前的数控车床市场中,随着科学技术的不断提升,应用中心对数控车床的精度要求也越来越高,目前的应用位置精度检测的方式一般是采用的国际标准ISO230-2或国家标准GB10931-89,在生产加工中精度的标准基本上是取决于细节问题,今天我们要说的位置精度细节一般是反向偏差和定位精度,接下来我们就来一一为大家介绍一下这两个细节的处理方式。
    一、反向偏差
    在数控车床上,由于各坐标轴进给传动链上驱动部件(如伺服电动机、伺服液压马达和步进电动机等)的反向死区、各机械运动传动副的反向间隙等误差的存在,造成各坐标轴在由正向运动转为反向运动时形成反向偏差,通常也称反向间隙或失动量。对于采用半闭环伺服系统的数控车床,反向偏差的存在就会影响到机床的定位精度和重复定位精度,从而影响产品的加工精度。如在G01切削运动时,反向偏差会影响插补运动的精度,若偏差过大就会造成“圆不够圆,方不够方”的情形;而在G00快速定位运动中,反向偏差影响机床的定位精度,使得钻孔、镗孔等孔加工时各孔间的位置精度降低。同时,随着设备投入运行时间的增长,反向偏差还会随因磨损造成运动副间隙的逐渐增大而增加,因此需要定期对机床各坐标轴的反向偏差进行测定和补偿。

    反向偏差的测定

 反向偏差的测定方法:在所测量坐标轴的行程内,预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准,再在同一方向给予一定移动指令值,使之移动一段距离,然后再往相反方向移动相同的距离,测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定(一般为七次),求出各个位置上的平均值,以所得平均值中的最大值为反向偏差测量值。在测量时一定要先移动一段距离,否则不能得到正确的反向偏差值。
    测量直线运动轴的反向偏差时,测量工具通常采有千分表或百分表,若条件允许,可使用双频激光干涉仪进行测量。当采用千分表或百分表进行测量时,需要注意的是表座和表杆不要伸出过高过长,因为测量时由于悬臂较长,表座易受力移动,造成计数不准,补偿值也就不真实了。若采用编程法实现测量,则能使测量过程变得更便捷更精确。
    二、定位精度
    数控车床的定位精度是指所测量的机床运动部件在数控系统控制下运动所能达到的位置精度,是数控车床有别于普通机床的一项重要精度,它与机床的几何精度共同对机床切削精度产生重要的影响,尤其对孔隙加工中的孔距误差具有决定性的影响。一台数控车床可以从它所能达到的定位精度判出它的加工精度,所以对数控车床的定位精度进行检测和补偿是保证加工质量的必要途径。
定位精度的测定
    目前多采用双频激光干涉仪对机床检测和处理分析,利用激光干涉测量原理,以激光实时波长为测量基准,所以提高了测试精度及增强了适用范围。检测方法如下:
    安装双频激光干涉仪;
    在需要测量的机床坐标轴方向上安装光学测量装置;
    调整激光头,使测量轴线与机床移动轴线共线或平行,即将光路预调准直;
    待激光预热后输入测量参数;
    按规定的测量程序运动机床进行测量;
    数据处理及结果输出。
    定位精度的补偿
    若测得数控车床的定位误差超出误差允许范围,则必须对机床进行误差补偿。常用方法是计算出螺距误差补偿表,手动输入机床CNC系统,从而消除定位误差,由于数控车床三轴或四轴补偿点可能有几百上千点,所以手动补偿需要花费较多时间,并且容易出错。定位精度是数控车床的一个重要指标。尽管在用户购选时可以尽量挑选精度高误差小的机床,但是随着设备投入使用时间越长,设备磨损越厉害,造成机床的定位误差越来越大,这对加工和生产的零件有着致命的影响。
    采用以上方法对机床各坐标轴的反向偏差、定位精度进行准确测量和补偿,可以很好地减小或消除反向偏差对机床精度的不利影响,提高机床的定位精度,使机床处于最佳精度状态,从而保证零件的加工质量。



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