數(shù)控機(jī)床的定位精度是指在數(shù)控裝置的控制下,通過(guò)機(jī)床坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到的定位精度。數(shù)控機(jī)床零件工廠的定位精度可以理解為機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度。普通機(jī)床采用手動(dòng)進(jìn)給,定位精度主要由讀數(shù)誤差決定,數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)由數(shù)字編程指令實(shí)現(xiàn),定位精度由數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)誤差決定。機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)由數(shù)控裝置控制。程序指令控制下各運(yùn)動(dòng)部件的精度直接反映了加工部件的精度。因此,定位精度是一項(xiàng)重要的檢測(cè)內(nèi)容。
1、直線運(yùn)動(dòng)定位精度檢測(cè)
直線運(yùn)動(dòng)定位精度一般在機(jī)床和工作臺(tái)的空載條件下進(jìn)行。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn),激光測(cè)量應(yīng)作為數(shù)控機(jī)床檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。在沒(méi)有激光干涉儀的情況下,標(biāo)準(zhǔn)刻度和光學(xué)讀數(shù)顯微鏡也可用于比較和測(cè)量。但是,測(cè)量?jī)x器的精度必須比測(cè)量?jī)x器的精度高1到2級(jí)。
為了反映多個(gè)定位中的所有誤差,ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,根據(jù)五個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù),根據(jù)平均值和發(fā)散-3發(fā)散區(qū)計(jì)算每個(gè)定位點(diǎn)。
2、直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度檢測(cè)
測(cè)試儀器與定位精度測(cè)量?jī)x器相同。一般的檢測(cè)方法是在每個(gè)坐標(biāo)行程中點(diǎn)附近和兩端的任意三個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)位置都是通過(guò)快速移動(dòng)來(lái)定位的,在相同的條件下重復(fù)7次。測(cè)量停止位置值并計(jì)算最大讀數(shù)差。將具有正負(fù)符號(hào)的三種位置間最大差的1/2作為坐標(biāo)的重復(fù)定位精度,是反映軸運(yùn)動(dòng)精度穩(wěn)定性的最基本指標(biāo)。
3、直線運(yùn)動(dòng)原點(diǎn)回歸精度檢測(cè)
原點(diǎn)回波精度實(shí)質(zhì)上是某一特定點(diǎn)在坐標(biāo)系上的重復(fù)定位精度,其檢測(cè)方法與重復(fù)定位精度相同。
4、直線運(yùn)動(dòng)的反向誤差檢測(cè)
線性運(yùn)動(dòng)的反向誤差(也稱為損耗)包括坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動(dòng)鏈(例如伺服電機(jī)、伺服液壓馬達(dá)和步進(jìn)電機(jī)等)的驅(qū)動(dòng)部分的反向死區(qū)的全面反射。)、每個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳遞對(duì)的反向間隙和彈性變形。誤差越大,定位精度和重復(fù)定位精度越低。
反向誤差的檢測(cè)方法是:先向前或向后移動(dòng)一段距離,以被測(cè)坐標(biāo)系筆劃中的停止位置為基準(zhǔn),然后給出一個(gè)相同方向上的運(yùn)動(dòng)指令值,使其移動(dòng)一段距離,然后向相反方向移動(dòng)相同距離,以測(cè)量停止位置與參考位置之間的差異。在行程中點(diǎn)和兩端附近的三個(gè)位置進(jìn)行多次測(cè)量(通常為七次),得出每個(gè)位置的平均值,平均值的最大值是反向誤差值。
5、轉(zhuǎn)臺(tái)定位精度檢測(cè)
測(cè)量工具包括標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺(tái)、角多面體、圓光柵和準(zhǔn)直器,可根據(jù)具體情況選用。測(cè)量方法是將工作臺(tái)向前(或反向)轉(zhuǎn)到一個(gè)角度,停止、鎖定和定位,作為該位置的參考,然后將工作臺(tái)按相同的方向旋轉(zhuǎn),每30次放置一次進(jìn)行測(cè)量。各位置實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度與理論值(指令值)之差的最大值為分度誤差。如果是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái),則應(yīng)以每30臺(tái)為目標(biāo)位置,從正、負(fù)方向快速定位各目標(biāo)位置7次,并計(jì)算實(shí)際位置與目標(biāo)位置的差值,即位置偏差,然后根據(jù)GB10931-89“數(shù)控機(jī)床位置精度評(píng)定方法”計(jì)算出平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)差。所有平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)差最大值與所有平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)差最小值之和的差值是數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的定位精度誤差。
考慮到干式變壓器對(duì)實(shí)際使用的要求,我們通常側(cè)重于對(duì)0、90、180、270等幾個(gè)直角的測(cè)量,這就要求這些點(diǎn)的精度比其他角度位置提高一個(gè)水平。
6、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)重復(fù)分級(jí)的精度檢測(cè)
測(cè)量方法是一周內(nèi)在轉(zhuǎn)盤(pán)的任意三個(gè)位置重復(fù)定位三次,分別在正、負(fù)旋轉(zhuǎn)下檢測(cè)。最大索引精度的差異,理論值在所有讀取值和相應(yīng)的位置。如果是數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái),每30次需要取一個(gè)測(cè)點(diǎn)作為目標(biāo)位置,并分別在正負(fù)兩個(gè)方向上定位各目標(biāo)位置5次。測(cè)量實(shí)際到達(dá)位置和目標(biāo)位置之間的差異,即位置偏差。然后按GB10931-89規(guī)定的方法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差。每個(gè)測(cè)點(diǎn)的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差是標(biāo)準(zhǔn)偏差的6倍,即NC返回,轉(zhuǎn)盤(pán)重復(fù)分度精度。
數(shù)控機(jī)床的定位精度是指在數(shù)控裝置的控制下,通過(guò)機(jī)床坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到的定位精度。數(shù)控機(jī)床零件工廠的定位精度可以理解為機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度。普通機(jī)床采用手動(dòng)進(jìn)給,定位精度主要由讀數(shù)誤差決定,數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)由數(shù)字編程指令實(shí)現(xiàn),定位精度由數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)誤差決定。機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)由數(shù)控裝置控制。程序指令控制下各運(yùn)動(dòng)部件的精度直接反映了加工部件的精度。因此,定位精度是一項(xiàng)重要的檢測(cè)內(nèi)容。
1、直線運(yùn)動(dòng)定位精度檢測(cè)
直線運(yùn)動(dòng)定位精度一般在機(jī)床和工作臺(tái)的空載條件下進(jìn)行。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn),激光測(cè)量應(yīng)作為數(shù)控機(jī)床檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。在沒(méi)有激光干涉儀的情況下,標(biāo)準(zhǔn)刻度和光學(xué)讀數(shù)顯微鏡也可用于比較和測(cè)量。但是,測(cè)量?jī)x器的精度必須比測(cè)量?jī)x器的精度高1到2級(jí)。
為了反映多個(gè)定位中的所有誤差,ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,根據(jù)五個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù),根據(jù)平均值和發(fā)散-3發(fā)散區(qū)計(jì)算每個(gè)定位點(diǎn)。
2、直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度檢測(cè)
測(cè)試儀器與定位精度測(cè)量?jī)x器相同。一般的檢測(cè)方法是在每個(gè)坐標(biāo)行程中點(diǎn)附近和兩端的任意三個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)位置都是通過(guò)快速移動(dòng)來(lái)定位的,在相同的條件下重復(fù)7次。測(cè)量停止位置值并計(jì)算最大讀數(shù)差。將具有正負(fù)符號(hào)的三種位置間最大差的1/2作為坐標(biāo)的重復(fù)定位精度,是反映軸運(yùn)動(dòng)精度穩(wěn)定性的最基本指標(biāo)。
3、直線運(yùn)動(dòng)原點(diǎn)回歸精度檢測(cè)
原點(diǎn)回波精度實(shí)質(zhì)上是某一特定點(diǎn)在坐標(biāo)系上的重復(fù)定位精度,其檢測(cè)方法與重復(fù)定位精度相同。
4、直線運(yùn)動(dòng)的反向誤差檢測(cè)
線性運(yùn)動(dòng)的反向誤差(也稱為損耗)包括坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動(dòng)鏈(例如伺服電機(jī)、伺服液壓馬達(dá)和步進(jìn)電機(jī)等)的驅(qū)動(dòng)部分的反向死區(qū)的全面反射。)、每個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳遞對(duì)的反向間隙和彈性變形。誤差越大,定位精度和重復(fù)定位精度越低。
反向誤差的檢測(cè)方法是:先向前或向后移動(dòng)一段距離,以被測(cè)坐標(biāo)系筆劃中的停止位置為基準(zhǔn),然后給出一個(gè)相同方向上的運(yùn)動(dòng)指令值,使其移動(dòng)一段距離,然后向相反方向移動(dòng)相同距離,以測(cè)量停止位置與參考位置之間的差異。在行程中點(diǎn)和兩端附近的三個(gè)位置進(jìn)行多次測(cè)量(通常為七次),得出每個(gè)位置的平均值,平均值的最大值是反向誤差值。
5、轉(zhuǎn)臺(tái)定位精度檢測(cè)
測(cè)量工具包括標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺(tái)、角多面體、圓光柵和準(zhǔn)直器,可根據(jù)具體情況選用。測(cè)量方法是將工作臺(tái)向前(或反向)轉(zhuǎn)到一個(gè)角度,停止、鎖定和定位,作為該位置的參考,然后將工作臺(tái)按相同的方向旋轉(zhuǎn),每30次放置一次進(jìn)行測(cè)量。各位置實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度與理論值(指令值)之差的最大值為分度誤差。如果是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái),則應(yīng)以每30臺(tái)為目標(biāo)位置,從正、負(fù)方向快速定位各目標(biāo)位置7次,并計(jì)算實(shí)際位置與目標(biāo)位置的差值,即位置偏差,然后根據(jù)GB10931-89“數(shù)控機(jī)床位置精度評(píng)定方法”計(jì)算出平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)差。所有平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)差最大值與所有平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)差最小值之和的差值是數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的定位精度誤差。
考慮到干式變壓器對(duì)實(shí)際使用的要求,我們通常側(cè)重于對(duì)0、90、180、270等幾個(gè)直角的測(cè)量,這就要求這些點(diǎn)的精度比其他角度位置提高一個(gè)水平。
6、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)重復(fù)分級(jí)的精度檢測(cè)
測(cè)量方法是一周內(nèi)在轉(zhuǎn)盤(pán)的任意三個(gè)位置重復(fù)定位三次,分別在正、負(fù)旋轉(zhuǎn)下檢測(cè)。最大索引精度的差異,理論值在所有讀取值和相應(yīng)的位置。如果是數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái),每30次需要取一個(gè)測(cè)點(diǎn)作為目標(biāo)位置,并分別在正負(fù)兩個(gè)方向上定位各目標(biāo)位置5次。測(cè)量實(shí)際到達(dá)位置和目標(biāo)位置之間的差異,即位置偏差。然后按GB10931-89規(guī)定的方法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差。每個(gè)測(cè)點(diǎn)的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差是標(biāo)準(zhǔn)偏差的6倍,即NC返回,轉(zhuǎn)盤(pán)重復(fù)分度精度。