1 概述
定位精度是數(shù)控加工中心位置精度中的一項(xiàng)重要指標(biāo),在精密加工中,定位誤差占加工精度的一半以上,采用激光干涉儀檢測定位精度,并通過檢測數(shù)據(jù)來對數(shù)控加工中心進(jìn)行補(bǔ)償。
2 數(shù)控機(jī)床定位精度檢定方法
定位精度指零件或刀具等實(shí)際位置與標(biāo)準(zhǔn)位置(理論位置、理想位置)之問的差距,差距越小,說明精度越高。是零件加工精度得以保證的前提。
采用雙頻激光干涉儀校準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床定位精度時(shí),先安裝好雙頻激光干涉儀,如圖1所示。檢測時(shí)在每一坐標(biāo)軸的工作行程內(nèi)均勻選取十個測量點(diǎn)。以線性循環(huán)或階梯循環(huán)的循環(huán)方式,正負(fù)方向的循環(huán)數(shù)取5次。
圖1激光干涉儀
采用雙頻激光干涉儀校準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床定位精度時(shí),可以用自動測量,以惠普(型號為HP5529A)雙頻激光干涉儀為飼,在測量軟件中設(shè)定移動距離,步長,采樣范圍,采樣時(shí)間,測量次數(shù)。在數(shù)控機(jī)床軟件中編程設(shè)定移動距離.步長,移動延時(shí),移動次敷。先在雙頻激光干涉儀軟件中的自動測量軟件里啟動測量.接著啟動數(shù)控機(jī)床執(zhí)行已編好的程序。通過測量.可得到每個測量點(diǎn)的補(bǔ)償值。
3 數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)補(bǔ)償
數(shù)控機(jī)床位置控制是計(jì)算機(jī)計(jì)算位置偏差,并采用一定的算法和控制方法使坐標(biāo)軸達(dá)到指定位置。位置偏差=位置標(biāo)稱值一位置實(shí)際值
數(shù)控機(jī)床的誤差補(bǔ)償就是通過測量出機(jī)床實(shí)際移動的校正值,在計(jì)算實(shí)際位置命令時(shí)加上此校正值。采用雙頻激光干涉儀測得的位置偏差,經(jīng)計(jì)算得出相應(yīng)補(bǔ)償點(diǎn)的位置偏離值。
補(bǔ)償點(diǎn)偏離值=位置指令值一實(shí)際位移值在需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖鴺?biāo)軸全程上,并計(jì)算出個點(diǎn)偏離值在CNC中建立補(bǔ)償表.由計(jì)算機(jī)通過查表進(jìn)行誤差補(bǔ)償。
以西門子系統(tǒng)為例.先找出數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)位置,系統(tǒng)配置多少個坐標(biāo)軸,相對應(yīng)就由多少個地址放對應(yīng)的補(bǔ)償值。
西門子8MC系統(tǒng)最多可以配置12個坐標(biāo)軸,在全部坐標(biāo)軸補(bǔ)償點(diǎn)總數(shù)不大于1024個(包括同步軸補(bǔ)償及下垂補(bǔ)償),補(bǔ)償數(shù)據(jù)設(shè)置如下:
(1)設(shè)定補(bǔ)償坐標(biāo)軸補(bǔ)償值。地址:機(jī)床數(shù)據(jù)位置N200~N209、N272、N27312個地址與12個坐標(biāo)軸對應(yīng)。例如:N200地址中的數(shù)據(jù)為第一坐標(biāo)軸點(diǎn)與點(diǎn)之間補(bǔ)償值。
(2)設(shè)定補(bǔ)償坐標(biāo)軸補(bǔ)償點(diǎn)間距離。地址:機(jī)床數(shù)據(jù)位置N250~N259、N282、N28312個地址與12個坐標(biāo)軸對應(yīng)。例如:N250地址中的數(shù)據(jù)為第一坐標(biāo)軸補(bǔ)償點(diǎn)間的距離。
(3)設(shè)定補(bǔ)償坐標(biāo)軸參考點(diǎn)所在補(bǔ)償?shù)刂贰5刂罚簷C(jī)床數(shù)據(jù)位置N240~N249、N280、N28112個地址數(shù)據(jù)代表12個坐標(biāo)軸對應(yīng)坐標(biāo)軸參考點(diǎn)所在的地址號。
(4)設(shè)定補(bǔ)償坐標(biāo)軸點(diǎn)間補(bǔ)償值的補(bǔ)償狀態(tài)(補(bǔ)償表)地址:機(jī)床數(shù)據(jù)位置NS00~N755共(755-500+1)X4=1024個補(bǔ)償點(diǎn)
該地址中。每個地址號可以定義4個補(bǔ)償點(diǎn)補(bǔ)償值的補(bǔ)償狀態(tài)。即在該補(bǔ)償點(diǎn)上加上補(bǔ)償值,或者在該補(bǔ)償點(diǎn)上減去補(bǔ)償值,及在該補(bǔ)償點(diǎn)上不補(bǔ)償,共3種狀態(tài)。它采用雙位組合格式來定義該補(bǔ)償點(diǎn)的補(bǔ)償狀態(tài).每個地址定義4個補(bǔ)償點(diǎn)的補(bǔ)償狀態(tài)。
在補(bǔ)償數(shù)據(jù)表中,每個補(bǔ)償點(diǎn)編號必須緊密相連。要使補(bǔ)償數(shù)據(jù)起作用,數(shù)控機(jī)床必須斷電,重新啟動數(shù)控機(jī)床。
補(bǔ)償后,需要用雙頻激光干涉儀校準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床定位精度,看補(bǔ)償數(shù)據(jù)是否正確。
4 結(jié)語
隨著科技的發(fā)展,對機(jī)械加工的精度要求越來越高,補(bǔ)償功能已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能,并越來越完善。對使用時(shí)間長的數(shù)控機(jī)床,充分利用數(shù)控系統(tǒng)的補(bǔ)償功能將改善數(shù)控機(jī)床的機(jī)械加工精度,不同的數(shù)控系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)姆椒ǘ际谴笸‘悾灰ㄟ^說明書找到補(bǔ)償?shù)牡刂?,就可以進(jìn)行補(bǔ)償。
(審核編輯: 智匯小新)
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