五轴数控机床的动态特性测定和调整方法 摘要：五轴机床对机床装备制造业意义非凡，RTCP功能是衡量五轴机床性能的重要指标。在执行RTCP过程中，由于旋转轴的加入，需要对直线轴进行非线性补偿，因此旋转轴和直线轴的伺服动态特性需要进行测定和调整，才能保证加工动态精度。本文对RTCP原理进行了简单介绍，设计了一种五轴动态精度测定算法，通过该算法对五轴机床的5个伺服轴特性进行了强弱排序，从而对伺服参数进行优化和调整。以五轴叶轮加工为例，将伺服参数调整前后所加工的叶轮的加工质量进行对比，证明该方法取得了较好的效果。
关键字：RTCP；五轴动态精度；伺服不匹配度
Abstract: Five-axis machine is significant for tool equipment manufacturing industry, and the function of RTCP is a very important reference to evaluate the performance of a five-axis machine tool. During the process with the RTCP function turning on, it needs a nonlinear position compensation for the linear axes because of the rotary axes, so the ability of servo following of the linear axes and rotary axes is required to guarantee the processing dynamic precision. In this paper, the principle of RTCP is introduced and a kind of five-axis dynamic precision measurement algorithm is designed. According to the algorithm ,the five axes are ordered, which helps to optimize and adjust the servo parameters . Taking five axis impeller machining as an example, the machining quality of the impellersis compared before and after the adjustment of the servo parameters, and it shows that the better results are obtained.
Keywords: RTCP; five-axis dynamic precision; servo dismatching degree
五轴数控机床比原有的三轴数控机床拥有更多优点，如加工复杂曲面、减少加工工序从而提高加工效率。但是由于旋转轴的存在，在执行RTCP过程中，旋转轴和直线轴会进行非线性运动，因此需要对五轴机床的动态特性进行控制，其动态精度成为影响加工精度的主要原因之一。五轴数控机床动态精度主要源于伺服系统加减速响应性能、零件受力变形、刀具振动、主轴转速、机床进给大小等]1[。按照常规的伺服匹配测定方法无法准确对直线轴和旋转轴进匹配，五轴动态精度测定方法以RTCP功能特性为基础，建立直线轴和旋转轴联动模型，通过测定后的结果为依据，来调整五轴数控机床的伺服参数，使伺服系统达到更好的状态，从而提高五轴联动数控机床的动态精度，提高机床的加工精度。
1.RTCP原理介绍
RTCP是Rotation Around Tool Center Point的英文缩写，即图1中刀具中心点编程。启用RTCP，控制系统会自动计算并保持刀
具中心始终在编程的XYZ位置上，刀具中心
始终在编程坐标系中，转动坐标每个运动都
会被编程坐标系XYZ的直线位移所补偿]2[。
使用RTCP，可以直接编程刀具中心的轨迹，
而不用考虑五轴机床结构参数，大大简化了
五轴工艺编程和提高了加精度。
2.RTCP动态精度测定原理
在三坐标机床中，经常采用圆度测试
来检测任意直线轴间的动态特性是否匹配，但在五坐标机床运动过程中，由于旋转轴的加入，必须在每个插补点对旋转轴运动而带来的直线轴偏差进行非线性补偿，因此也必须对旋转轴和直线轴间的动态特性进行伺服匹配。由于旋转轴和直线轴的控制单位不一样，不能像直线轴那样直接采用圆度测试，采用本方法，可以对五个轴的动态特性进行测试和排序，从而为伺服参数调整提供依据。
* 基金项目:“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题（2012ZX04001-012)
以X 、Y 、Z 直线轴加A 、C 转台轴的五轴机床为例，分析五轴之间的动态精度的调整方案。本测定方案之前，需保证X 、Y 、Z 直线轴按照普通三轴机床调试策略进行了直线轴之间的匹配。
在RTCP 运动过程中，A 轴运动会引起Y 、Z 轴运动，C 轴运动会引起X 、Y 轴运动。虽然加工过程中，五个轴会进行RTCP 联动，其动态精度测定过程也需要五个轴进行插补运动。但是由于建立五坐标RTCP 动态测定模型比较困难，即使能够建立模型，反映动态匹配的指标也不能够直观地引导进行伺服参数的调整，因此需要对两个旋转轴以及关联的直线轴分别进行测定，简化RTCP 动态测定模型。本例中，A 轴和Y 、Z 轴为一组测定，C 轴和X 、Y 轴为另一组测定。由于Y 轴与A 轴和C 轴都有关联，在调试过程中Y 轴伺服参数在一组测定完成后，另一组测定过程中不再进行调整。
以旋转轴A 为例，在RTCP 生效时，A 轴旋转时，其关联的Y 、Z 轴实际运动轨迹是以转动半径为圆心的圆弧。这里需要测定的内容包括：Y 、Z 直线轴之间的匹配和A 、Y 、Z 旋转轴和直线轴之间的匹配。具体测定过程如下： （1）Y 、Z 直线轴之间的匹配
在旋转路径所在的象限中选取若干机床实际坐标采样点，计算每个采样点实际位置和指令位置之间的误差值（图2），根据每一象限误差总和ε
和采样点的个数N ，由下面计算公式得出不匹配值：
4
4
2
2
3
3
1
1
N -
N -
N +
N =
εεεεμ（公式1）
当计算结果：大于零，Y 轴比Z 轴强；小于零，Y 轴比Z 轴弱。对于C 轴、X 、Y 轴的处理办法和A 轴、Y 、Z 轴是一样的，以上测量过程就是常用的圆度测试方法。 （2）A 、Y 、Z 旋转轴和直线轴之间的匹配
在旋转路径所在的象限中选取若干机床实际坐标采样点，通过Y 、Z 轴的实际位置可以计算出A 轴最优位置图3的值，A 的实际位置由采样得到，计算A 轴的最优位置和实际位置之间的误差值，根据误差总和ε和采样点的个数N ，由计算公式：ε
/
N 得到误差平均值，就可以判断直线轴和旋转轴的强 弱。C 轴与X 、Y 轴的判断方法和A 轴的方法是一样的。
根据上面测定方法，确定五个轴的强弱程度的排序，以此来进行伺服参数的调整。调整过程中，旋转轴的伺服参数不进行调整，只调整直线轴的伺服参数。
五轴动态精度测定流程见图4所示。
图4:五轴动态精度测定流程图
3.功能测定及结果分析
为了测试算法的可行性，对叶轮加工做了对比实验，实验过程及结果如下：
3.1实验装置
1、DMG的AC双转台五轴机床(图5)；
2、FANUC；
3、SSTT采样软件。
简单介绍一下SSTT采样软件，SSTT是伺服调整工具（Servo Self Test Tools）的简称，主要用于配置FANUC数控系统的机床在线调试、诊断过程，也可以作为一种离线数据分析工具。本实验主要通过SSTT工具采集各轴运动机床实际坐标数据，应用本文提出五轴动态精度测定方法来进行伺服参数调整，从而提高五轴RTCP动态特性。
3.2实验方案
第一步，按照机床原定的伺服参数，加工叶轮的流道、大叶片及小叶片。
第二步，采用RTCP动态精度测试方法，计算直线轴与直线轴、旋转轴与直线轴之间的不匹配度情况：
（1）以A轴测试为例，在SSTT采样软件上设置好测试程序的相关参数，生成采样程序并发送到下位机，测试程序如下：
%12345; A轴行程-90度到0度，开启RTCP功能，实现A、Y、Z轴联动；
G54 X-10 Y-20 Z-30 F2000
G01 A0
G128
M00
G01 A-90
M00
G01 A0
M30
机床运行该程序，由SSTT采集各轴的机床实际位置。当程序运行到G43.4H1时，RTCP 功能开启，运行到第一个M00时，SSTT采样开始，运行到第二个M00时，SSTT采样结束。采样过程中，以时域图和圆轨迹图显示采样情况，如图6和图7。
图6：采样时域图图7 采样圆轨迹图
（2）由采集的各轴的机床实际位置，用本文上述的RTCP动态精度测试方法，计算直线轴与直线轴、旋转轴与直线轴之间的不匹配度。
第三步，通过计算结果来指导机床伺服参数（主要是轴的位置比例增益）调整，使其达到更佳的匹配状态。如图1所示，五轴RTCP功能最基本的原理是保证旋转轴运动时刀具中心点保持不变，机床运动过程中使控制点绕着刀具中心点旋转，其刀具中心点到控制点的距离称为转动半径。由于双转台类型结构的五轴机床，在实际加工中，刀位点是连续变化的，因此转动半径也是变化的，在动态精度测定前需要确定一个参考的转动半径作为测
试样本用例。在本次实验中根据叶轮的加工区域选择最大的转动半径作为测试用例，测定速度2000mm/min 为实际叶轮加工的切削速度。测试中具体各轴调整情况如下： (1) A 轴
Y 、Z 、A 轴伺服匹配见表1。
表1：Y 、Z 、A 轴的伺服匹配情况
在进行A 轴测定之前，由于旋转轴和直线轴之间控制单位不一样，需要先设定一个基准。在本实验中，以旋转轴为基准，尽量将A 轴的位置比例增益调整到最优位置，该机床A 轴位置比例增益调整到1300为上限，接下来做匹配时只需调整直线轴Y 轴和Z 轴的位置比例增益。以第三组实验为例，计算过程如下：各象限的误差总和及采样点数分别为1ε=
-605.890 × 10-3mm ，2ε= 0，3ε= 0，4ε= -544.922 × 10-3
mm ，1N = 1913，2N = 0，3N = 0，4N = 1160，考虑转台的旋转方向矢量和G 代码的指令方向，由计算公式1，计算出直线轴的伺服不匹配度为-1.525m μ; 同理计算旋转轴和直线轴之间的不匹配度为-0.947m μ。
按照以上步骤计算A 轴和C 轴的各组实验数据，比较实验数据得实验结果。
A 轴测定条件下，匹配情况最好时，A 轴、Y 轴和Z 轴的位置比例增益分别为：A1300，Z1283，Y1280。
(2) C 轴
表2：X 、Y 、C 轴的伺服匹配情况
C 轴测定条件下，匹配情况最好时，C 轴、X 轴和Y 轴的位置比例增益分别为：C1280，X1280，Y1280。
第四步，调整参数后再次加工叶轮。
第五步，对比分析两次加工的叶轮的质量状况，从而分析算法的可靠性和可行性。
3.3 实验结果与分析
（1） 调整前流道靠近小叶片顶端区域有明显的过切痕迹，调整后过切痕迹 消失，表面光滑， 见图8。
(a)调整前（b）调整后
图8：调整前后流道区域加工比较
（2）调整前大叶片背面底部有明显的过切痕迹，调整后过切痕迹消失，表面光滑，见图9。
(a)调整前 (b) 调整后
图9：调整前后大叶片底部区域加工比较
从实验结果来看，经过五轴动态精度测定调整伺服参数后，叶轮中流道部分和叶片部分过切痕迹消失，加工表面质量有明显改善，取得非常好的效果，说明该五轴动态精度测定方法有效，具有现场应用调试能力。
4.结语
本文提出的五轴动态精度测定方法，通过现场应用调试，叶轮加工实验对比，以及分析实验结果可知，该方法确实能反映机床的动态精度，能够指导提升机床的加工精度和表面光洁度。
参考文献
[1] 杜丽，张信，“S”形试件的五轴数控机床综合动态精度检测特性研究[J].电子科技大学学报，2014 ，43(4):628-636.
[2] 梁全，王永章，五轴数控系统RTCP和RPCP技术应用[J].组合机床与自动化加工技术，2008(2)：66-69.
五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。 简介 装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的 需要，对高档的数控机床提出了迫切的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上说，它反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来，以美国为首的西方工业发达国家，一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资，实行出口许可证制度。特别是冷战时期，对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”：上世纪末，日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床，结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨，上了几个档次，使美国间谍船的声纳监听不到潜艇的声音了，所以美国以东芝公司违反了战略物资禁运政策，要惩处东芝公司。 五轴机床的种类 有摇篮式、立式、卧式、NC工作台+NC分度头、NC工作台+90°B轴、NC工作台+45°B 轴、NC工作台+ A轴°、二轴NC 主轴等。 A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。 国外五轴联动数控机床是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。随着机床复合化技术的新发展，在数控车床的基础上,又很快生产出了能进行铣削加工的车铣中心。五轴联动数控机床的加工效率相当于两台三轴机床，有时甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。市场的需求推动了我国五轴联动数控机床的发展，CIMT99 展览会上国产五轴联动数控机床第一次登上机床市场的舞台。自江苏多棱数控机床股份有限公司展出第一台五轴联动龙门加工中心以来，北京机电研究院、北京第一机床厂、桂林机床股份有限公司、济南二机床集团有限公司等企业也相继开发出五轴联动数控机床。 当前，国产五轴联动数控机床在品种上已经拥有立式、卧式、龙门式和落地式的加工中心，适应不同大小尺寸的杂零件加工，加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发，基本涵盖了国内市场的需求。精度上，北京机床研究所的高精度加工中心、宁江机械集
五轴联动数控机床技术现状与发展趋势 摘要：介绍五轴联动数控机床在工业加工中的优势和重要性，从国、国外两个方面阐述目前五轴联动数控机床发展的现状，最后从目前机床工业发展动态出发展望五轴联动数控机床的发展趋势。 关键词：五轴联动数控机床技术现状发展趋势 一、简介 五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。 二、国外研究现状 则仕，秋菊2005年提出一种五轴联动机器人运动学建模与仿真研究，探讨在VC＋＋6．0集成编程环境下，调用OpenGL实现机器人的建模与仿真。对一种五轴联动机器人首先建立几何模型，对其正逆运动学问题进行分析求解，然后建立友好人机交互界面，对机器人示教再现过程进行模拟，最终实现让机器人走空间直线路径的轨迹规划仿真。该方法为五轴联动机器人研究开辟新的道路，为五轴联动机器人的实用化做好理论实践经验。 世田，殿柱，肖霞2006年提出基于UG／POST五轴联动加工中心专用后置处理器的研发，通过结舍UG／Post Builder后置处理器开发工具和上述后置处理算法，开发了该机床的专用后置处理器，并通过试验进一步验证了该后置处理器的正确性和实用性。 德国兹默曼公司2007年开发出FZ25龙门铣床，标志着Zimmermann（兹默曼）公司再次扩展了其高度专业化的五轴联动HSC龙门铣床的应用围。FZ 25非常适合大工件的干式切削，尤其是轻型的复合材料的加工，例如碳纤维和玻璃纤维强化塑料、环氧树脂、亚安酯、聚苯乙稀等。 杜玉湘，陆启建，明灯2007年提出五轴联动数控机床的结构和应用，介绍了五轴联动数控机床的几种结构及其特点和发展趋势；阐述了几种五轴联动机床加工的加工造型、编程(CAD／CAM系统)及其优缺点；详细描述了五轴联动数控机床对数控系统的要求及四开公司五轴联动数控系统的关键参数；列举了四开公司历年来参展的五轴联动数控机床及现场加工工件的情况。 燕红波，庆东，芳在2007年提出五轴联动的数控加工技术的研究及应用，五轴联动加工以其高柔性,高复合性,优良的切削位置姿态赢得越来越多用户的青睐,但编程的抽象和操作的复杂已经成为提高数控加工技术的一大瓶颈问题.本文介绍了多轴联动数控加工中心的结构模型,提出了基于典型的CAD/CAM软件UG的多轴后处理方法和加工实例,并对某一新型的五轴联动机床阐述了其各轴的坐标变换关系,开发了后处理系统,为多轴联动加工方案的制定提供了参考。 培楠，郭锐锋，黄艳等在2008年提出四元数五轴联动插补算法的研究，设计一种基于四元数五轴联动的插补算法，不仅简化了插补计算量，同时能够使刀具从一点平稳的运动到另一点，而且插补的轨迹更光滑连续．文章引入四元数理论，重点研究了四元数在构造数学模型和运动变换中的应用，并在Matlab中成功的进行了仿真．实验结果表明了该算法的可行性。四元数是最简单的超复数，那可不可以引入其他元数理论，产生的效果将会是怎么样呢？ 士玉,徐树洛在2008年提出五轴联动龙门加工中心现状与发展探讨，通过对五轴联动龙门加工中心现状的分析，总结了机床总体结构特点，找出了国外机床在技术上的差距。提出了高端机床发展的相关理念。高端机床也意味着高技术，高投入和高产出。向高端技术发展，
数控机床精度检测项目及常用工具 随着数控技术的进一步推广应用，越来越多的数控机床利用自身带有的测头系统来进行工件、刀具尺寸检测及进行仿形数字化。要知道上述功能的实现，与机床自身的精度密切相关，若机床精度不作定期校准，则谈不上准确地完成上述工作。 雷尼绍ML10激光干涉仪线性位移测量软件可提供按下述标准进行的数据分析：BS4656英国三测机标准；BS3800英国机床标准；ISO 230-2国际标准；VDI/DGQ 3441德国工程师学会机床标准；VDI 2617德国工程师学会三测机标准；NMTBA美国机床协会标准；GB10931-89中国国家标准；ASME B89.1.12M美国机械工程师学会标准；ASME B5.54美国机械工程师学会标准；E60—099法国标准；JISB2330日本国家标准。 2 英国雷尼绍公司先进技术 英国雷尼绍公司是专门从事设计、制造高精度检测仪器与设备的世界性跨国公司。主要产品为三坐标测量机及数控机床用测头、激光干涉仪、球杆仪等，为机械制造工业提供了序前（激光干涉仪和球杆仪）、序中（数控机床用工件测头及对刀测头）和序后（三测机用测头及配置）检测的成系列质量保证手段。她的全部技术与产品都旨在保证数控机床精度，改善数控机床性能，提高数控机床效率，可保证和改善数控机床制造厂工作母机的加工精度与质量，扩大制成品的市场。 2.1ML10激光干涉仪 雷尼绍ML10激光干涉仪为机床检定提供了一种高精度仪器，它精度高，达到±1.1PPM（在0～40℃下），测量范围大（线性测长40m，任选80m），测量速度快（60m/min），分辨率高（0.001μm），便携性好。由于雷尼绍激光干涉仪具有自动线性误差补偿功能，可方便恢复机床精度，更受到用户欢迎！ 为使大家进一步了解ML10激光干涉仪在检测数控机床精度方面所具有的独特优点，下面着重介绍ML10激光干涉仪在精度检测中的应用。 （1）几何精度检测可用于检测直线度、垂直度、俯仰与偏摆、平面度、平行度等。 （2）位置精度的检测及其自动补偿可检测数控机床定位精度、重复定位精度、微量位移精度等。利用雷尼绍ML10激光干涉仪不仅能自动测量机器的误差，而且还能通过RS232接口自动对其线性误差
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 关于数控机床加工精度提高方法的分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
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数控机床加工精度，注意事项及保养 加工前：每日打开机床需进行机床预热、回归机床坐标，以保证机床加工精度。 上件：上件时应注意找正，保持找正误差不超过两丝（包括平面及水平精度）,寻找基准角及分中时应注意巡边器不超过工件15CM，压装工件时注意躲避加工面和孔。另外工件必须装夹牢固，防止工件因装夹不稳，飞出伤人。使用行车吊装大件时，注意工件和机床保持一定距离，防止工件与机床发生碰撞。 加工中：注意对刀时需把工件表面擦拭干净以保持对刀精度，钻铰定位孔时，注意钻孔完毕及时用气枪清理孔内残留铁屑，保证铰孔时不会出现夹刀现象，3D加工应注意寻找基准角时注意是否有间隙偏置，需按实际情况偏置刀具补偿，精加工时走刀速度不可以太快，根据3D类型及程序走向，调试进给。另外加工时，注意夹刀长度，在不碰触工件的情况下刀具装夹越短，刀具摆动越小，以保证工件精度。 加工结束：测量精度孔及精铣槽精度保证工件卸下后模具的装配。3D检查有未精铣到的面及加工中出现的问题及时解决，尽量保证一次加工成型。 注意事项及保养 1：注意不可在刀具旋转时靠近主轴，防止发生人身事故！！！ 2：进入机床时应小心，防止滑倒，摔伤。！！！ 3：应经常检查对刀仪是否精准，经常校正对刀仪，保持对刀仪的精度。 4：刀具装夹时注意清理干净刀柄内锥孔及刀夹，保持刀具表面整洁。 5：清理机床时注意主轴上必须夹刀，防止铁屑进入主轴内锥孔影响加工精度。 6：刀具磨损应根据工件加工后测量后加放刀具补偿。 7：应常检查刀具的装夹是否正常，检查刀夹精度。 8：应常检查寻边器是否损坏，一经发现应及时修理或更换。 9：换装刀具时注意清理机床主轴内锥孔及刀具锥柄保证加工时不会出现因刀具装夹不稳而出现的加工精度偏差。 10：经常检查机床润滑油，确保机床润滑到位。 11：定期检测机床精度，确保精度误差不超过0.02mm。 12：刚学习操作时应注意使用寻边器和对刀仪时格外小心（通常刚操作时，对刀仪和寻边器损坏较频繁）。 13：有时上件和编程时基准不一致导致工件加工错误，应注意减少此类情况。 14：定期更换润滑液，保证机床润滑到位，定期清理润滑油箱内的油污。 15：定期检查润滑油管看是否破裂，如有破裂应及时更换。 16：定期检查，调整丝杆轴向间隙。 17：保持导轨清洁，防止铁屑等影响导轨磨损。 18：使用刀库时应手动换刀空试，确定无误后方可正常使用。 19：开关机时应按照操作步骤进行操作。 20：加工运行时注意机床出现的问题及修改机床及时记录情况。 21：每次保养记录保养情况。 22：刀具的使用及损坏及时记录。 注：操作人员必须严格遵守以上条例！！！
数控机床加工精度分析与应用 王美姣 (河南职业技术学院机电系,河南郑州450046 摘要:数控机床是一种高精度、高效率、高柔性、高技术的现代化机电设备,其应用越来越普 及。提高机床效率、保证加工精度、确保产品品质是生产所必需。 关键词:数控机床;加工精度;应用 中图分类号:TG659文献标识码:B文章编 号:167125276(20040320025204 Application and analysis of manufacturing precision of NC machines WAN G Mei2jiao (Henan Vocational&Technical College,Zhengzhou Henan450046,China Abstract:A NC machine tool is a modern mechatronic equipment which has advantage of high precision,high efficiency,high flexibility and advanced technologies.NC machines are being used in more and more fields.It is needed in production to improve efficiency,ensure precision and quality of products. K ey w ords:NC machine tool;manufacturing precision;application 数控机床是按照加工程序自动加工零件,它具有加工精度高、生产效率高、产品品质稳定、加工过程柔性好、加工功能强等特点。加工过程中,只要改变加工程序就能达到加工不同形状、不同精度零件的目的。但并不是每个数控操作人员都能在规定的时间内保证工件的加工精度,提高机床效率,确保产品合格。本文总
数控切割机机床几何精度国家标准 数控机床的几何精度是综合反映机床主要零部件组装后线和面的形状误差、位置或位移误差。根据GB T 17421.1-1998《机床检验通则第1部分在无负荷或精加工条件下机床的几何精度》国家标准的说明有如下几类： （一）、直线度 1、一条线在一个平面或空间内的直线度，如数控卧式车床床身导轨的直线度； 2、部件的直线度，如数控升降台铣床工作台纵向基准T形槽的直线度； 3、运动的直线度，如立式加工中心X轴轴线运动的直线度。 长度测量方法有：平尺和指示器法，钢丝和显微镜法，准直望远镜法和激光干涉仪法。 角度测量方法有：精密水平仪法，自准直仪法和激光干涉仪法。 （二）、平面度（如立式加工中心工作台面的平面度） 测量方法有：平板法、平板和指示器法、平尺法、精密水平仪法和光学法。 （三）、平行度、等距度、重合度 线和面的平行度，如数控卧式车床顶尖轴线对主刀架溜板移动的平行度； 运动的平行度，如立式加工中心工作台面和X轴轴线间的平行度； 等距度，如立式加工中心定位孔与工作台回转轴线的等距度； 同轴度或重合度，如数控卧式车床工具孔轴线与主轴轴线的重合度。 测量方法有：平尺和指示器法，精密水平仪法，指示器和检验棒法。 （四）、垂直度 直线和平面的垂直度，如立式加工中心主轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度； 运动的垂直度，如立式加工中心Z轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度。 测量方法有：平尺和指示器法，角尺和指示器法，光学法（如自准直仪、光学角尺、放射器）。（五）、旋转 径向跳动，如数控卧式车床主轴轴端的卡盘定位锥面的径向跳动，或主轴定位孔的径向跳动； 周期性轴向窜动,如数控卧式车床主轴的周期性轴向窜动； 端面跳动，如数控卧式车床主轴的卡判定位端面的跳动。 测量方法有：指示器法，检验棒和指示器法，钢球和指示法。 此资料来源于北京海宝得武汉分公司https://www.doczj.com/doc/3e3859617.html,/
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.关于数控机床加工精度提高方法的分析正式版
关于数控机床加工精度提高方法的分 析正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 本文通过分析数控机床加工过程中误差产生的原因和相关影响因素，对提高数控机床加工精度的方法进行了分析。 数控机床本身具有比较高的生产效率。在批量生产的同时还可以有效控制加工精度。这在很大程度上改变了传统机床加工精度对于操作者的依赖性。现在已经被广泛的应用在机械加工、电力设备制造等的行业。但是，在实际的加工过程中，数控机床对于操作人员自身的要求以及对于机床自身性能的要求也是比较高的。在科技不断进步的今天，人们对于制造业的
产品要求也随之升高，数控机床在加工零件产品的过程中对于所处的自然环境要求也不断提高。很多的数控机床在这样的情况下，其加工的精度也不能够满足实际情况对于零件精度的要求。所以，对于怎样提高数控机床加工精度的问题，是值得我们不断研究的一个问题。正像是美国通用公司的著名工程师佛罗曼说的那样，当前普通的数控机床技术在全世界的范围内已经发展的相对成熟，但是随着制造业不断的进步和社会生产的需要，普通的数控机床已经不能够满足生产的发展实际，我们需要更紧密、制造更渐变，使用更高效的数控机床产品，这是数控机床技术的发展趋势。
数控机床精度及性能检验 数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。另一方而，数控机床各项性能的好坏及数控功能能否正常发挥将直接影响到机床的正常使用。因此，数控机床精度和性能检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。 一、精度检验 一台数控机床的检测验收工作，是一项工作量大而复杂，试验和检测技术要求高的工作。它要用各种检测仪器和手段对机床的机、电、液、气各部分及整机进行综合性能及单项性能的检测，最后得出对该数控机床的综合评价。这项工作为数控机床今后稳定可靠地运行打下一定的基础，可以将某些隐患消除在考机和验收阶段中，因此，这项工作必须认真、仔细，并将符合要求的技术数据整理归档，作为今后设备维护、故障诊断及维修中恢复技术指标的依据。 1、几何精度检验 几何精度检验，又称静态精度检验，是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。数控机床的几何精度的检验工具和检验方法类似于普通机床，但检测要求更高。 几何精度检测必须在地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下进行。考虑到地基可能随时间而变化，一般要求机床使用半年后，再复校一次几何精度：在几何精度检测时应注意测量方法及测量工具应用不当所引起的误差。在检测时，应按国家标准规定，即机床接通电源后，在预热状态下，机床各坐标轴往复运动几次，主轴故个等的转速运转十多分钟后进行。 常用的检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪及高精度主轴心棒等。检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级。 (一)卧式加工中心几何精度检验 1)x 、y 、z 坐标轴的相互垂直度。 2)工作台面的平行度。 3)x 、Z 轴移动时工作台面的平行度。 4)主轴回转轴线对工作台面的平行度。 5)主轴在Z 轴方向移动的直线度： 6)x 轴移动时工作台边界与定位基准面的平行度。 7)主轴轴向及孔径跳动。 8)回转工作台精度。 具体的检测项目及方法见表2—1。 (二)卧式数控车床几何精度检验 斜床身、带转盘刀架的卧式数控车床，其几何精度检验见表2—2。 2、定位精度的检验 数控机床的定位精度是测量机床各坐标轴在数控系统控制下所能达到的位置精度。根据实测的定位精度数值，可判断零件加工后能达到的精度。 1．直线运动定位精度 这项检测一般在空载条件下进行，对所测的每个坐标轴在全行程内，视机床规格，分每20mm 、50mm 或100mm 间距正向和反向快速移动定位，在每个位置上测出实际移动距离和理论移动距离之差。先进的检测仪器有双频激光干涉仪，用它快速进行五次以上的测量，由处理装置进行计算打印，绘出带±3σ的误差曲线。在该曲线上得出正、反向定位时的平均位置偏差j X 、标准偏差j S ，则位置偏差max min (3)(3)j j j j A X S X S =+--。
双转台五轴联动数控机床对刀方法介绍 发表时间：2014/8/5 作者：易军 关键字：双转台五轴联动数控机床对刀 投稿收藏好文推荐打印 轴联动数控机床是高效率、高精度加工空间曲面类零件。般将双转台的旋转轴线的交点作为加工坐标原点。双转台机床的对刀也就是要找到双转台旋转轴线的交点。轴联动，双转台五轴联动数控机床对刀方法介绍。 一引言 装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。五轴联动数控机床是高效率、高精度加工空间曲面类零件，如各类模具、水轮机和汽轮机叶片、三元流离心压气机、船用螺旋桨和推进器及螺旋锥齿轮的关键设备。代表机床制造业最高境界，从某种意义上说，也反映了一个国家的工业发展水平状况。 二双转台五轴联动数控机床结构 图1-1 双转台五轴联动机床结构简图 双转台五轴联动数控机床运动坐标包括3个移动坐标X、Y、 Z和两个个旋转坐标B、C（两个旋转轴均属转台类），B轴旋转平面为YZ平面，C轴旋转平面为XY平面。一般两个旋转轴结合为一个整体构成双转台结构，放置在工作台面上。( 3+2轴)。其特点是：加工过程中工作台旋转并摆动，可加工工件的尺寸受转台尺寸的限制，适合加工体积小、重量轻的工件；主轴始终为竖直方向，刚性比较好，可以进行切削量较大的加工。 三双转台五轴联动数控机床对刀方法 对刀的概念就是将编程坐标系和机床操作中的加工坐标 系重合起来，机床就会按照编写的程序进行加工。双转台五 轴机床的加工坐标，一般将双转台的旋转轴线的交点作为加工坐标原点，因此，双转台机床的对刀也就是要找到双转台旋转轴线的交点，加工原点的X、Y、Z轴坐标均由转台旋转轴线交点确定。 1．校正双转台
数控机床精度检测 数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。另一方面，数控机床各项性能的好坏及数控功能能否正常发挥将直接影响到机床的正常使用。因此，数控机床精度检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。 1、检验所用的工具 1.1、水平仪 水平：0.04mm/1000mm 扭曲：0.02mm/1000mm 水平仪的使用和读数 水平仪是用于检查各种机床及其它机械设备导轨的直线度、平面度和设备安装的水平性、垂直性。 使用方法： 测量时使水平仪工作面紧贴在被测表面，待气泡完全静止后方可读数。水平仪的分度值是以一米为基长的倾斜值，如需测量长度为L的实际倾斜值可以通过下式进行计算： 实际倾斜值=分度值×L×偏差格数
水平仪的读数：水平仪读数的符号，习惯上规定：气泡移动方向和水平移动方向相同时读数为正值，相反时为负值。 1.2、千分表
1.3、莫氏检验棒
2、检验内容 2.1、相关标准（例） 加工中心检验条件第2部分：立式加工中心几何精度检验JB/T8771.2-1998 加工中心检验条件第7部分：精加工试件精度检验JB/T8771.7-1998 加工中心检验条件第4部分：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验JB/T8771.4-1998 机床检验通则第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定JB/T17421.2-2000 加工中心技术条件JB/T8801-1998 2.2、检验内容 精度检验内容主要包括数控机床的几何精度、定位精度和切削精度。 2.2.1、数控机床几何精度的检测 机床的几何精度是指机床某些基础零件本身的几何形状精度、相互位置的几何精度及其相对运动的几何精度。机床的几何精度是综合反映该设备的关键机械零部件和组装后几何形状误差。数控机床的基本性能检验与普通机床的检验方法差不多，使用的检测工具和方法也相似，每一项要独立检验，但要求更高。所使用的检测工具精度必须比所检测的精度高一级。其检测项目主要有： 直线度 一条线在一个平面或空间内的直线度，如数控卧式车床床身导轨的直线度。 部件的直线度，如数控升降台铣床工作台纵向基准T形槽的直线度。 运动的直线度，如立式加工中心X轴轴线运动的直线度。 平面度（如立式加工中心工作台面的平面度） 测量方法有：平板法、平板和指示器法、平尺法、精密水平仪法和光学法。 平行度、等距度、重合度 线和面的平行度，如数控卧式车床顶尖轴线对主刀架溜板移动的平行度。 运动的平行度，如立式加工中心工作台面和X轴轴线间的平行度。 等距度，如立式加工中心定位孔与工作台回转轴线的等距度。 同轴度或重合度，如数控卧式车床工具孔轴线与主轴轴线的重合度。 垂直度 直线和平面的垂直度，如立式加工中心主轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度； 运动的垂直度，如立式加工中心Z轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度。 旋转 径向跳动，如数控卧式车床或主轴定位孔的径向跳动。 周期性轴向窜动,如数控卧式车床主轴的周期性轴向窜动。 端面跳动，如数控卧式车床主轴的卡判定位端面的跳动。 2.2.2、机床的定位精度检验 数控机床的定位精度是测量机床各坐标轴在数控系统控制下所能达到的位置精度。根据实测的定位精度数值判断机床是否合格。其内容有：
内部编号：AN-QP-HT873 版本/ 修改状态：01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 关于数控机床加工精度提高方法的分 析通用范本
关于数控机床加工精度提高方法的分析 通用范本 使用指引：本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升，对工作的正常进行起指导性作用，产生流程包括确定问题对象和影响范围，分析问题提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，执行，后期跟进和交互修正，总结等。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 本文通过分析数控机床加工过程中误差产生的原因和相关影响因素，对提高数控机床加工精度的方法进行了分析。 数控机床本身具有比较高的生产效率。在批量生产的同时还可以有效控制加工精度。这在很大程度上改变了传统机床加工精度对于操作者的依赖性。现在已经被广泛的应用在机械加工、电力设备制造等的行业。但是，在实际的加工过程中，数控机床对于操作人员自身的要求以及对于机床自身性能的要求也是比较高的。在科技不断进步的今天，人们对于制造业
五轴联动数控机床技术现 状与发展趋势 Last revision date: 13 December 2020.
五轴联动数控机床技术现状与发展趋势摘要：介绍五轴联动数控机床在工业加工中的优势和重要性，从国内、国外两个方面阐述目前五轴联动数控机床发展的现状，最后从目前机床工业发展动态出发展望五轴联动数控机床的发展趋势。 关键词：五轴联动数控机床技术现状发展趋势 Abstract：The advantages and impo~ance of five—axis CNC machine tools in industrial machining are presented． The status quo of development of five—axis CNC machine tools at home and abroad is described and their developing prospect given． Key Words：Five——axis CNC M achine Tools Technology Status Developing Trends[17] 一、简介 五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。 二、国内外研究现状 陈则仕，张秋菊2005年提出一种五轴联动机器人运动学建模与仿真研究，探讨在VC＋＋6．0集成编程环境下，调用OpenGL实现机器人的建模与仿真。对一种五轴联动机器人首先建立几何模型，对其正逆运动学问题进行分析求解，然后建立友好人机交互界面，对机器人示教再现过程进行模拟，最终实现 让机器人走空间直线路径的轨迹规划仿真[1]。该方法为五轴联动机器人研究开 辟新的道路，为五轴联动机器人的实用化做好理论实践经验。 赵世田，孙殿柱，孙肖霞2006年提出基于UG／POST五轴联动加工中心专用后置处理器的研发，通过结舍UG／Post Builder后置处理器开发工具和上述后置处理算法，开发了该机床的专用后置处理器，并通过试验进一步验证了该 后置处理器的正确性和实用性[2]。 德国兹默曼公司2007年开发出FZ25龙门铣床，标志着Zimmermann（兹默曼）公司再次扩展了其高度专业化的五轴联动HSC龙门铣床的应用范围。FZ 25非常适合大工件的干式切削，尤其是轻型的复合材料的加工，例如碳纤维和 玻璃纤维强化塑料、环氧树脂、亚安酯、聚苯乙稀等[3]。 杜玉湘，陆启建，刘明灯2007年提出五轴联动数控机床的结构和应用，介绍了五轴联动数控机床的几种结构及其特点和发展趋势；阐述了几种五轴联动机床加工的加工造型、编程(CAD／CAM系统)及其优缺点；详细描述了五轴联动数控机床对数控系统的要求及四开公司五轴联动数控系统的关键参数；列举了 四开公司历年来参展的五轴联动数控机床及现场加工工件的情况[4]。
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 一、数控机床的精度检验 数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。另一方面，数控机床各项性能和性能检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。 1. 几何精度检验 几何精度检验，又称静态精度检验，是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。数控机床精度的检验工具和检验方法类似于普通机床，但检测要求更高。 几何精度检测必须在地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下进行。考虑到地基可能随时间而变化，一般要求机床使用半年后，再复校一次几何精度。在几何精度检测时，应注意测量方法及测量工具应用不当所引起的误差。在检测时，应按国家标准规定，即机床接通电源后，在预热状态下，机床各坐标轴往复运动几次，主轴按中等转速运转十多分钟后进行。常用的检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪及高精度主轴心棒等。检测工具的精度必须比所设的几何精度高一个等级。 以卧式加工中心为例，要对下列几何精度进行检验： 1）X、Y、Z坐标轴的相互垂直度； 2）工作台面的平行度； 3）X、Z轴移动时工作台面的平行度； 4）主轴回转轴线对工作台面的平行度； 5）主轴在Z轴方向移动的直线度； 6）X轴移动时工作台边界与定位基准的平行度； 7）主轴轴向及孔径跳动； 8）回转工作台精度。
2. 定位精度的检验 数控机床的定位精度是表明所测量的机床各运动部位在数控装置控制下，运动所能达到的精度。因此，根据实测的定位精度数值，可以判断出机床自动加工过程中能达到的最好的工件加工精度。 （1）定位精度检测的主要内容 机床定位精度主要检测内容如下： 1） 直线运动定位精度（包括X 、Y 、Z 、U 、V 、W 轴）； 2） 直线运动重复定位精度； 3） 直线运动轴机械原点的返回精度； 4） 直线运动失动量的测定； 5） 直线运动定位精度（转台A 、B 、C 轴）； 6） 回转运动重复定位精度； 7） 回转轴原点的返回精度； 8） 回转运动矢动量的测定。 （2）机床定位精度的试验方法 检查定位精度和重复定位精度使用得比较多的方法是应用精密线纹尺和读数显微镜（或光电显微镜）。以精密线纹尺作为测量时的比较基准，测量时将精密线纹尺用等高垫按最佳支架（见图5.1）安装在被测部件例如工作台的台面上，并用千分表找正。显微镜可安装在机床的固定部件上，调整镜头使与工作台垂直。在整个坐标的全长上可选取任意几个定位点，一般为5~15个，最好是非等距的。对每个定位点重复进行多次定位。可以从单一方向趋近定位点，也可以从两个方向分别趋紧，以便揭示机床进给系统中间隙和变形的影响。每一次定位的误差值X 可按下式计算： ()()00y y s s X L L ---= 式中 0s ——基准点或零点时显微镜的读数； L s ——工作台移动L 距离后显微镜的读数； 0y 、L y ——相应于0s 和L s 时机床调位读数装置或数码显示装置的读数，对于数
万方数据
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五轴联动数控机床技术现状与发展趋势 作者：梁铖， 刘建群， Liang Cheng， Liu Jianqun 作者单位：广东工业大学机械电子学院,广州,510006 刊名： 机械制造 英文刊名：MACHINERY 年，卷(期)：2010,48(1) 被引用次数：3次 参考文献(15条) 1.范超毅透过CIMT2007看五轴联动加工机床的发展[期刊论文]-机床与液压 2008(08) 2.林胜五轴数控机床发展及应用 2005(41) 3.蕊阳机床工业亟须发展五轴数控技术 2003(04) 4.匿名我国数控机床技术发展与展望[期刊论文]-机械工程师 2007(02) 5.中国机床工具工业协会市场部CIMT精品荟萃[期刊论文]-世界制造技术与装备市场 2007(02) 6.沈福金更加灵巧的铣头 2008(04) 7.杨红华数控机床技术发展现状[期刊论文]-湖南农机 2008(05) 8.李东茹我国数控技术发展与展望[期刊论文]-世界制造技术与装备市场 2006(01) 9.郑东喜;邹传平浅析数控机床的发展趋势及国内形势 2006(23) 10.吴志衡;徐旋波数控机床技术发展趋势[期刊论文]-机电工程技术 2004(09) 11.安胜谈我国数控机床技术发展趋势[期刊论文]-农机使用与维修 2007(06) 12.盛博浩;唐华数控机床技术发展浅析[期刊论文]-航空制造技术 2002(06) 13.沈福金加工中心的主要发展动向一第23届日本国际机床展(JIMTOF2006)评述[期刊论文]-航空制造 2007(02) 14.樊小年数控技术的应用与发展趋势初探 2005(02) 15.孙杰数控机床技术发展趋势[期刊论文]-内蒙古科技与经济 2007(22) 本文读者也读过(2条) 1.杜玉湘.陆启建.刘明灯.DU Yu-xiang.LU Qi-jian.LIU MING-deng五轴联动数控机床的结构和应用[期刊论文]-机械制造与自动化2008,37(3) 2.张惠敏.ZHANG Huimin五轴联动数控机床的设计[期刊论文]-机床与液压2010,38(8) 引证文献(3条) 1.孙杰.金珊经济型五轴数控机床后置处理系统研究与应用[期刊论文]-制造技术与机床 2011(10) 2.唐勇关于我国数控机床行业发展之路的探讨[期刊论文]-科技创新导报 2011(21) 3.Li LU.Shusheng LIU.Shenggen SHI.Jianzhong YANG An Open CAM System for Dentistry on the Basis of China-made 5-axis Simultaneous Contouring CNC Machine Tool and Industrial CAM Software[期刊论文]-华中科技大学学报（医学）（英德文版） 2011(5) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/3e3859617.html,/Periodical_jxzz201001002.aspx
数控机床的定位精度 在一份数控机床的促销文章上，机床A的“定位精度”标为0.0 04mm，而在另一生产商的样本上，同类机床B的“定位精度”标为0. 006mm。从这些数据，你会很自然地认为机床A比机床B的精度要高。然而，事实上很有可能机床B比机床A的精度要高，问题就在于机床A和B的精度分别是如何定义的。所以，当我们谈到数控机床的“精度”时，务必要弄清标准、指标的定义及计算方法。 1 精度定义 一般说来，精度是指机床将刀尖点定位至程序目标点的能力。然而，测量这种定位能力的办法很多，更为重要的是，不同的国家有不同的规定。日本机床生产商标定“精度”时，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338标准。JISB6201一般用于通用机床和普通数控机床，JISB6336一般用于加工中心，JISB6338则一般用于立式加工中心。上述三种标准在定义位置精度时基本相同，文中仅以JIS B63 36作为例子，因为一方面该标准较新，另一方面相对于其它两种标准来说，它要稍稍精确一些。欧洲机床生产商，特别是德国厂家，一般采用VDI/DGQ3441标准。美国机床生产商通常采用NMTBA(N ational Machine Tool Builder's Assn)标准(该标准源于美国机床制造协会的一项研究，颁布于1968年，后经修改)。 上面所提到的这些标准，都与ISO标准相关联。当标定一台数控机床的精度时，非常有必要将其采用的标准一同标注出来。同样一
台机床，因采用不同标准会显示出不同的数据(采用JIS标准，其数据比用美国的NMTBA标准或德国VDI标准明显偏小)。 2 同样的指标，不同的含义 经常容易混淆的是：同样的指标名在不同的精度标准中代表不同的意义，不同的指标名却具有相同的含义。上述4种标准，除JIS标准之外，皆是在机床数控轴上对多目标点进行多回合测量之后，通过数学统计计算出来的，其关键不同点在于:(1)目标点的数量;(2)测量回合数;(3)从单向还是双向接近目标点(此点尤为重要);(4)精度指标及其它指标的计算方法。 这是4种标准的关键区别点描述，正如人们所期待的，总有一天，所有机床生产商都统一遵循ISO标准。因此，这里选择ISO标准作为基准。附表中对4种标准进行了比较，本文仅涉及线性精度，因为旋转精度的计算原理与之基本一致。 3 ISO标准 在所有现行的精度测量过程中，沿轴向分布的各个目标点上都假设存在一条正态分布曲线(图1)。由于是多回合的测量过程，因此对应于每个目标点来说，都存在一个实际测定点系列分布，通过对这种分布的标准偏差计算(累积，多次S)，即可定义该正态曲线。 一个±3次标准偏差(记做±3s──亦即共6s)可以覆盖无限个实
五轴联动数控机床加工中心基本知识介绍 几十年来，人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的惟一手段。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题，就会求助五轴加工技术。早在20世纪60年代，国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床。目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关工业。 五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。由于其特殊的地位，特别是对于航空、航天、军事工业的重要影响，以及技术上的复杂性，西方工业发达国家一直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度，对我国实行禁运。因而，研究五轴数控加工技术对国家科技力量和综合国力的提高有重要意义。 符合数控机床发展的新方向 近几年国际、国内机床展表明，数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展。复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部分或全部切削加工，以保证工件的位置精度，提高加工效率。国外数控镗铣床、加工中心为适应多面体和曲面零件加工，均采用多轴加工技术，包括五轴联动功能。在加工中心上扩展五轴联动功能，可大大提高加工中心的加工能力，便于系统的进一步集成化。最近国际机床业出现了一个新概念，即万能加工，数控机床既能车削又能进行五轴铣削加工。五轴数控机床在国内外的实际应用表明，其加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产流水线的投资，大大节约了占地空间和工件在不同制造单元之间的周转运输的时间和花费。 发展和推广的难点及阻力何在 显然，人们早已认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到目前为止，五轴数控技术的应用仍然局限于少数资金雄厚的部门，并且仍然存在尚未解决的难题。五轴数控技术为何久久未能得以广泛普及？五轴数控加工由于干涉和刀具在加工空间的位姿控制，其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床复杂得多。目前，五轴数控技术在全球范围内普遍存在以下问题。 五轴数控编程抽象、操作困难 这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。三轴机床只有直线坐标轴，而五轴数控机床结构形式多样；同一段NC代码可以在不同的三轴数控机床上获得同样的加工效果，但某一种五轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的五轴机床。数控编程除了直线运动之外，还要协调旋转运动的相关计算，如旋转角度行程检验、非线性误差校核、刀具旋转运动计算等，处理的信息量很大，数控编程极其抽象。