如何提高數(shù)控機床精度
更新時間:2013-11-28 點擊次數(shù):4318次
目前數(shù)控機床位置精度的檢驗通常采用標準ISO230-2或國家標準GB10931-89等。同一臺機床,由于采用的標準不同,所得到的位置精度也不相同,因此在選擇數(shù)控機床的精度指標時,也要注意它所采用的標準。數(shù)控機床的位置標準通常指各數(shù)控軸的反向偏差和定位精度。
對于這二者的測定和補償是提高加工精度的必要途徑。
一、反向偏差
在數(shù)控機床上,由于各坐標軸進給傳動鏈上驅(qū)動部件(如伺服電動機、伺服液壓馬達和步進電動機等)的反向死區(qū)、各機械運動傳動副的反向間隙等誤差的存在,造成各坐標軸在由正向運動轉(zhuǎn)為反向運動時形成反向偏差,通常也稱反向間隙或失動量。對于采用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機床,反向偏差的存在就會影響到機床的定位精度和重復定位精度,從而影響產(chǎn)品的加工精度。如在G01切削運動時,反向偏差會影響插補運動的精度,若偏差過大就會造成“圓不夠圓,方不夠方”的情形;而在G00快速定位運動中,反向偏差影響機床的定位精度,使得鉆孔、鏜孔等孔加工時各孔間的位置精度降低。同時,隨著設(shè)備投入運行時間的增長,反向偏差還會隨因磨損造成運動副間隙的逐漸增大而增加,因此需要定期對機床各坐標軸的反向偏差進行測定和補償。
反向偏差的測定
反向偏差的測定方法:在所測量坐標軸的行程內(nèi),預(yù)先向正向或反向移動一個距離并以此停止位置為基準,再在同一方向給予一定移動指令值,使之移動一段距離,然后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兩端的三個位置分別進行多次測定(一般為七次),求出各個位置上的平均值,以所得平均值中的zui大值為反向偏差測量值。在測量時一定要先移動一段距離,否則不能得到正確的反向偏差值。
測量直線運動軸的反向偏差時,測量工具通常采有千分表或百分表,若條件允許,可使用雙頻激光干涉儀進行測量。當采用千分表或百分表進行測量時,需要注意的是表座和表桿不要伸出過高過長,因為測量時由于懸臂較長,表座易受力移動,造成計數(shù)不準,補償值也就不真實了。若采用編程法實現(xiàn)測量,則能使測量過程變得更便捷更。
二、定位精度
數(shù)控機床的定位精度是指所測量的機床運動部件在數(shù)控系統(tǒng)控制下運動所能達到的位置精度,是數(shù)控機床有別于普通機床的一項重要精度,它與機床的幾何精度共同對機床切削精度產(chǎn)生重要的影響,尤其對孔隙加工中的孔距誤差具有決定性的影響。一臺數(shù)控機床可以從它所能達到的定位精度判出它的加工精度,所以對數(shù)控機床的定位精度進行檢測和補償是保證加工質(zhì)量的必要途徑。
定位精度的測定
目前多采用雙頻激光干涉儀對機床檢測和處理分析,利用激光干涉測量原理,以激光實時波長為測量基準,所以提高了測試精度及增強了適用范圍。檢測方法如下:
安裝雙頻激光干涉儀;
在需要測量的機床坐標軸方向上安裝光學測量裝置;
調(diào)整激光頭,使測量軸線與機床移動軸線共線或平行,即將光路預(yù)調(diào)準直;
待激光預(yù)熱后輸入測量參數(shù);
按規(guī)定的測量程序運動機床進行測量;
數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出。
定位精度的補償
若測得數(shù)控機床的定位誤差超出誤差允許范圍,則必須對機床進行誤差補償。常用方法是計算出螺距誤差補償表,手動輸入機床CNC系統(tǒng),從而消除定位誤差,由于數(shù)控機床三軸或四軸補償點可能有幾百上千點,所以手動補償需要花費較多時間,并且容易出錯。定位精度是數(shù)控機床的一個重要指標。盡管在用戶購選時可以盡量挑選精度高誤差小的機床,但是隨著設(shè)備投入使用時間越長,設(shè)備磨損越厲害,造成機床的定位誤差越來越大,這對加工和生產(chǎn)的零件有著致命的影響。
采用以上方法對機床各坐標軸的反向偏差、定位精度進行準確測量和補償,可以很好地減小或消除反向偏差對機床精度的不利影響,提高機床的定位精度,使機床處于*精度狀態(tài),從而保證零件的加工質(zhì)量。