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数控机床反向间隙和定位精度的检测与补偿

数控机床反向间隙和定位精度的检测与补偿
数控机床反向间隙和定位精度的检测与补偿

数控车床检验标准

共享知识分享快乐 一.写出CAK6140数控车床检验标准 1.机床外观的检查 机床外观的检查一般可按通用机床的有关标准进行,但数控机床是高技术设备,其外观质量的要求更高。外观检查内容有:机床有无破损;外部部件是否坚固;机床各部分联结是否可靠;数控柜中的MDI/CRT单元、位置显示单元、各印制电路板及伺服系统各部件是否有破损,伺服电动机(尤其是带脉冲编码器的伺服电机)外壳有无磕碰痕迹。 2.机床几何精度的检查 数控机床的几何精度综合反映机床的关键零部件组装后的几何形状误差。数控机床的几 何精度检查和普通机床的几何精度检查基本类似,使用的检查工具和方法也很相似只是检查要求更高。每项几何精度的具体检测办法和精度标准按有关检测条件和检测标准的规定进行。 同时要注意检测工具的精度等级必须比所测的几何精度要高一级。现以一台普通立式加工中心为例,列出其几何精度检测的内容: 1)工作台面的平面度。 2)各坐标方向移动的相互垂直度。 3)X坐标方向移动时工作台面的平行度。 4)Y坐标方向移动时工作服台面的平行度。 5)X坐标方向移动时工作台T形槽侧面的平行度。 6)主轴的轴向窜动。 7)主轴孔的径向圆跳动。 8)主轴沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度。 9)主轴回转轴心线对工作台面的垂直度。 10)主轴箱在Z坐标方向移动的直线度。 对于主轴相互联系的几何精度项目,必须综合调整,使之都符合允许的误差。如立式加工中心的轴和轴方向移动的垂直误差较大,则可以调整立柱底部床身的支承垫铁,使立柱适当前倾或后仰,以减少这项误差。但是这也会改变主轴回转轴心线对工作台面的垂直度误差,因此必须同时检测和调整,否则就会由于这一项几何精度的调整造成另一项几何精度不合格。 机床几何精度检测必须在地基及地脚螺栓的混凝土完全固化以后进行。考虑到地基的稳定时间过程,一般要求在机床使用数月到半年以后再精调一次水平。 检测机床几何精度常用的检测工具有:精密水平仪、900角尺、精密方箱、平尺、平行光管、千分表或测微仪以及高精度主轴心棒等。各项几何精度的检测方法按各机床的检测条件规定。各种数控机床的检测项目也略有区别,如卧式机床比立式机床多几项与平面转台有关的几何精度。在检测中要注意消除检测工具和检测方法的误差,同时应在通电后各移动坐标往复运动几次,主轴在中等转速回转几分钟后,机床稍有预热的状态下进行检测。 3.机床性能及数控功能的试验 根据《金属切削机床试验规范总则》的规定,试验项目包括可靠性、静刚度、空运转振动、热变形、抗振性切削、噪声、激振、定位精度、主轴回转精度、直线运动不均匀性及加工精度等。在进行机床验收时,各验收内容需按照机床出厂标准进行。 1.机床定位精度的检查 数控机床的定位精度是表明机床各运动部件在数控装置控制下所能达到的运动精度。因此,更具实测的定位精度数值,可以判断出该机床以后在自动加工中所能达到的最好的加工精度。.

反向间隙测量

数控机床反向间隙的测定方法 反向间隙的测定方法: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。 例如,在三坐标立式机床上测量X轴的反向偏差,可先将表压住主轴的圆柱表面,然后运行如下程序进行测量: N10 G91 G01 X50 F1000;工作台右移 N20 X-50;工作台左移,消除传动间隙 N30 G04 X5;暂停以便观察

N40 Z50;Z轴抬高让开 N50 X-50:工作台左移 N60 X50:工作台右移复位 N70 Z-50:Z轴复位 N80 G04 X5:暂停以便观察 N90 M99; 需要注意的是,在工作台不同的运行速度下所测出的结果会有所不同。一般情况下,低速的测出值要比高速的大,特别是在机床轴负荷和运动阻力较大时。低速运动时工作台运动速度较低,不易发生过冲超程(相对“反向间隙”),因此测出值较大;在高速时,由于工作台速度较高,容易发生过冲超程,测得值偏小。 回转运动轴反向偏差量的测量方法与直线轴相同,只是用于检测的仪器不同而已。

反向间隙加速功能调整方法

反向间隙加速功能调整 技术部技术支持课:徐少华、郭柯 一、反向间隙加速功能的原理 在机床进给轴的传动过程中,由于反向间隙、摩擦等因素,造成电机在反向运转时产生滞后,电机的反转滞后造成加工的延时,此时,在加工圆弧象限过渡处将会留下象限凸起的条纹。 反向间隙加速功能的原理为:将人为设定的反向间隙加速补偿量补偿至速度环积分环节的VCMD ,用以改善电机由于传动环节的影响造成的滞后,降低在反转时的位置误差。其 原理如下: 2071反向间隙加速时间 2048反向间隙加速量 在分析机床进给轴反向运转产生滞后的原因中,一方面,电机本身摩擦引起的反转延时,另一方面,机床本身的传动摩擦引起的反转延时,为了更好的补偿上面两个因素导致的反转延时,二段反向间隙加速功能分别予以针对补偿。 二段反向间隙加速功能 说明: 实际机床调试时,是否使用二段反向间隙加速功能有以下几个注意点: 1、 如果使用一段加速功能,且一段加速量设定很大值仍无补偿效果,尝试使用二段反向 间隙加速功能。 2、 线轨机床导轨传动使用滑块结构,和轨道的接触面小,机床本身的传动摩擦小,往往 使用一段加速功能即可实现反向滞后的补偿。 3、 硬轨(方轨) 机床的导轨传动使用贴塑面整体接触,和导轨的接触面大,传动摩擦相应的 就会变大,在导轨掺刮不均匀的情况下,使用一段反向间隙补偿功能,往往达不到效果,此时,可以尝试使用2 段反向间隙补偿功能。 第一段:补偿电机的反转摩擦扭距 第二段:补偿机床的摩擦扭距

二、一段反向间隙加速功能的调整 1、将机床进给轴的位置环和速度环增益调整至合理值 如果在进给轴的增益没有进行合理的调整之前,进行进给轴反向运转延时滞后调整,此时,反向间隙减速功能并不能很容易的补偿反转滞后,提高伺服轴的位置环和速度环增益,本身就是在提高伺服的响应和刚性,进而补偿反转滞后的延时影响。 故:在进行反向间隙加速补偿功能之前,务必将位置环和速度环调整至较高的稳定值,在此基础上再进行其他功能的补偿,将会很容易进行补偿。 如下图:图一为VG=150时测定的圆,图二为VG=300时测定的圆。 图一

数控车床几何精度检测

数控车床几何精度检测 1.床身导轨的直线度和平行度 ☆纵向导轨调平后,床身导轨在垂直平面内的直线度 检验工具:精密水平仪 检验方法:如0001 所示,水平仪沿Z 轴向放在溜板上,沿导轨全长等距离地在各位置上检验,记录水平仪的读数,并记入“报告要求”中的表 1 中,并用作图法计算出床身导轨在垂直平面内的直线度误差。 ☆横向导轨调平后,床身导轨的平行度 检验工具:精密水平仪 检验方法:如0002 所示,水平仪沿X 轴向放在溜板上,在导轨上移动溜板,记录水平仪读数,其读数最大值即为床身导轨的平行度误差。

2.溜板在水平面内移动的直线度 检验工具:指示器和检验棒,百分表和平尺 检验方法:如0003 所示,将直验棒顶在主轴和尾座顶尖上;再将百分表固定在溜板上,百分表水平触及验棒母线;全程移动溜板,调整尾座,使百分表在行程两端读数相等,检测溜板移动在水平面内的直线度误差。 3.尾座移动对溜板移动的平行度 ☆垂直平面内尾座移动对溜板移动的平行度 ☆水平面内尾座移动对溜板移动的平行度 检验工具:百分表 检验方法:如0004 所示,将尾座套筒伸出后,按正常工作状态锁紧,同时使尾座尽可能的靠近溜板,把安装在溜板上的第二个百分表相对于尾座套筒的端面调整为零;溜板移动时也要手动移动尾座直至第二个百分表的读数为零,使尾座与溜板相对距离保持不变。按此法使溜板和尾座全行程移动,只要第二个百分表的读数始终为零,则第一个百分表相应指示出平行度误差。或沿行程在每隔300mm 处记录第一个百分表读数,百分表读数的最大差值即为平行度误差。第一个指示器分别在图中ab 位置测量,误差单独计算。

4.主轴跳动 ☆主轴的轴向窜动 ☆主轴的轴肩支承面的跳动 检验工具:百分表和专用装置 检验方法:如0005 所示,用专用装置在主轴线上加力 F ( F 的值为消除轴向间隙的最小值),把百分表安装在机床固定部件上,然后使百分表测头沿主轴轴线分别触及专用装置的钢球和主轴轴肩支承面;旋转主轴,百分表读数最大差值即为主轴的轴向窜动误差和主轴轴肩支承面的跳动误差 5.主轴定心轴颈的径向跳动 检验工具:百分表 检验方法:如0006 所示,把百分表安装在机床固定部件上,使百分表测头垂直于主轴定心轴颈并触及主轴定心轴颈;旋转主轴,百分表读数最大差值即为主轴定心轴颈的径向跳动误差

数控机床精度校验检测

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:

反向间隙测试原理

反向间隙测试原理 当丝杠向其相反方向运动时,由于丝杠反向间隙的存在会造成一段空运转,这时丝杠转动,但工数控机床上,由于各坐标轴进给传动链上驱动部件(如伺服电机、步进电机等)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,通常也称为反向间隙或失动量。对于采用半闭环伺服系统的数控机床,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。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,反向间隙的测量和补偿非常重要,需要定期对机床各坐标轴的反向偏差进行测定和补偿。 反向间隙的测定方法如下: 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,测量此时停止位置与先前基准位置之差。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间隙测量值。在测量时一定要先移动一段距离,否则不能得到

正确的反向间隙值。 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。 需要注意的是,在工作台不同的运行速度下所测出的结果会有所不同。一般情况下,低速的测出值要比高速的大,特别是在机床轴负荷和运动阻力较大时。低速运动时工作台运动速度较低,不易发生过冲超程(相对“反向间隙”),因此测出值较大;在高速时,由于工作台速度较高,容易发生过冲超程,测得值偏小。

史上最详细的经济补偿金分段计算方法(简单易懂)

史上最详细的经济补偿金分段计算方法(简单易懂) 有网友问过我这样2个问题: 1、员工工资超过社平工资的3倍的,经济补偿金是不是一定不能超过12个月? 2、一个老师讲课说:员工工资不超过社平工资的3倍,员工工作了多少年,经济补偿金就支付多少个月,比如:员工工作20年,经济补偿金就支付20个月。这个老师说的对吗?这2个问题,实质是经济补偿金如何计算的问题。 答案我就不说了,希望大家看完本文之后,可以在评论区回答你自己关于这2个问题的答案。 一、我国经济补偿金采取的是分段计算规则,具体如下: 2008年1月1日之前的工作年限,适用《劳动合同法》施行之前的规则; 2008年1月1日之后的工作年限,适用《劳动合同法》施行之后的规则。 法条链接: 《劳动合同法》 第九十七条本法施行之日存续的劳动合同在本法施行后解除或者终止,依照本法第四十六条规定应当支付经济补偿的,经济补偿年限自本法施行之日起计算;本法施行前按照当时有关规定,用人单位应当向劳动者支付经济补偿的,按照当时有关规定执行。 二、《劳动合同法》实施之前的规则(以下简称旧规则): 法条链接: 1、《劳动法》 第二十八条用人单位依据本法第二十四条、第二十六条、第二十七条的规定解除劳动合同的,应当依照国家有关规定给予经济补偿。

[备注:第24条规定的是协商一致解除合同,第26条规定的是非过错性解除合同(即:医疗期满、不胜任工作、情势变更),第27条规定的是经济性裁员。] 《劳动法》第28条规定了单位在五种情况下(第26条规定了三种)解除合同,应当依照国家有关规定给予经济补偿。 那什么是国家的有关规定呢? 法条链接: 《关于贯彻执行〈中华人民共和国劳动法〉若干问题的意见》 36.用人单位依据劳动法第二十四条、第二十六条、第二十七条的规定解除劳动合同,应当按照劳动法和劳动部《违反和解除劳动合同的经济补偿办法》(劳部发〔1994〕481号)支付劳动者经济补偿金。 很显然,国家有关规定就是1994年12月3日劳动部颁布的文件:《违反和解除劳动合同的经济补偿办法》 法条链接: 2、《违反和解除劳动合同的经济补偿办法》 第五条经劳动合同当事人协商一致,由用人单位解除劳动合同的,用人单位应根据劳动者在本单位工作年限,每满一年发给相当于一个月工资的经济补偿金,最多不超过十二个月。工作时间不满一年的按一年的标准发给经济补偿金。 第六条劳动者患病或者非因工负伤,经劳动鉴定委员会确认不能从事原工作、也不能从事用人单位另行安排的工作而解除劳动合同的,用人单位应按其在本单位的工作年限,每满一年发给相当于一个月工资的经济补偿金。 第七条劳动者不能胜任工作,经过培训或者调整工作岗位仍不能胜任工作,由用人单位解除劳动合同的,用人单位应按其在本单位工作的年限,工作时间每满一年,发给相当于一个

数控机床精度的检测龚正伟

数控机床精度的检测 论文关键词: 数控机床;几何精度;定位精度;切削精度;检测与注意事项。 论文摘要: 现代数控机床集合了电子计算机、伺服系统、自动控制系统、精密测量系统及新型机构等先进技术,能够加工形状复杂、精密、批量零件,并且具有加工精度高、生产效率高、适应性强等特点。随着我国制造业的快速发展,数控机床在机械制造业已得到广泛应用,且对数控机床的精度要求也越来越高。如何检测数控机床的精度,正成为各行业用户在验收与维护数控机床时非常关注的问题。机床的精度主要包括机床的几何精度、机床的定位精度和机床的切削精度。根据我在日常工作中所积累的经验,就这些精度的检测项目、检测方法及注意事项进行综合的说明: 检验目的:了解进行数控机床几何精度检测、加工精度检测常用的工具及其使用方法 检验要求:了解ISO标准、GB中常见的数控机床几何精度及加工精度检测项目标准数据,掌握数控机床几何精度、加工精度检测方法。 检验内容:机床调平、常见几何精度检测、常见加工精度检测 数控车床精度检测 1.床身导轨的直线度和平行度 检验工具:精密水平仪 检验方法:(1)水平仪沿Z 轴向放在溜板上,沿导轨全长等距离在各位置上检验,记录水平仪的读数,并计算出床身导轨在垂直平面内的直线度误差。(2)水平仪沿X 轴向放在溜板上,在导轨上移动溜板,记录水平仪读数,其读数最大值即为床身导轨的平行度误差。2.溜板在水平面内移动的直线度 检验工具:指示器和检验棒,百分表和平尺 检验方法:将直验棒顶在主轴和尾座顶尖上;再将百分表固定在溜板上,百分表水平触及验棒母线;全程移动溜板,调整尾座,使百分表在行程两端读数相等,检测溜板移动在水平面内的直线度误差。 3.主轴跳动 检验工具:百分表和专用装置 检验方法:用专用装置在主轴线上加力 F ( F 的值为消除轴向间隙的最小值),把百分表安装在机床固定部件上,然后使百分表测头沿主轴轴线分别触及专用装置的钢球和主轴轴肩支承面;旋转主轴,百分表读数最大差值即为主轴的轴向窜动误差和主轴轴肩支承面的跳动误差 4.主轴锥孔轴线的径向跳动 检验工具:百分表和验棒 检验方法:将检验棒插在主轴锥孔内,把百分表安装在机床固定部件上,使百分表测头垂直触及被测表面,旋转主轴,记录百分表的最大读数差值,在a、b 处分别测量。标记检棒与主轴的圆周方向的相对位置,取下检棒,同向分别旋转检棒90 度、180 度、270 度后重新插入主轴锥孔,在每个位置分别检测。取4次检测的平均值即为主轴锥孔轴线的径向跳动误差 5.主轴轴线(对溜板移动)的平行度 检验工具:百分表和验棒 检验方法:将检验棒插在主轴锥孔内,把百分表安装在溜板上,然后:(1)使百分表

数控机床精度检测项目及常用工具

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

重复定位精度和反向间隙指导书

数控机床各数控轴重复定位精度和反向间隙 一、重复定位精度 1、定义 重复定位精度是指机床滑板或大拖板在一定距离范围内(一般为200mm-300mm)往复运动7次千分表或激光干涉仪检测的精度。取这7次的最大差值。 2、影响因素 重复定位精度反映了伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等综合误差。一般情况下,重复定位精度是呈正态分布的偶然性误差,它影响一批零件加工的一致性,是一个非常重要的精度指标。它是影响机器能力指数CMK,工序能力指数CPK的重要因素。 3、相关标准 GB/T18400.4-2010 与ISO标准相当。300毫米长度上±0.0035 JIS 日本标准 DIN 德国标准 二、重复定位精度和定位精度的区别。 定位精度指的是数控轴实际到达的位置和数控系统要求到达的位置误差。比如要求一个轴走100 mm ,结果实际上它走了100.01 多出来的0.01 就是定位精度。 重复定位指的是同一个位置多次定位过去产生的误差。比如要求一个轴走100 mm 结果第一次实际上他走了100.01 重复一次同样的动作他走了99.99 这之间的误差0.02 就是重复定位精度。 通常情况重复定位精度比定位精度要高的多。 单件生产(比如模具制造)要求机床具有较高的定位精度,大批量生产要求机床具有较高的重复定位精度 三、重复定位精度的检测方法。 有两种,一种使用激光干涉仪,一种使用千分表。 介绍千分表检测重复定位精度。

1、选取数控轴经常使用的一段长度(200~300)mm 。 2、由作业指导员按下列要求编写一段小程序: 1)设定坐标轴的起点 2)坐标轴以工进速度(300米/分)往前走200或300mm 。 3)停住3秒。(便于观察千分表) 4)返回起点 5)重复上述步骤共7次。 程序如下:(以X 轴为例) G91 X0 G01 X300. F300 G04 X3. G01 X0 M99 3、作业指导员运行先单节运行小程序,确认程序无误。 4、在停止的位置安装好千分表,并将千分表置零。 5、回到程序起点。 6、自动运行小程序,在暂停时观察千分表的读数并做好记录。 7、7次读数的最大差值即为该轴的重复定位精度。 四、重复定位误差超差处理对策: 1、当超差不大时如 0.02/300,可用激光干涉仪自带的软件对数控系统进行补偿。 当超差较大,应进一步确认是伺服系统问题、机械间隙、刚性问题、机械阻力(发卡)问题,做出相应的对策。 五、坐标轴的综合反向间隙 (背隙)(静态反向间隙) 1、通俗地讲就是伺服电机正转后变成反转的时候,在一定的角度内,尽管电机转动,但是各传动链还要等间隙消除(受力一侧的) 以后才能带动工作台运动,这个间隙就是综合反向间隙。这个间隙是一个综合值, 它反映了丝杠螺母

数控机床精度及性能检验

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 =+--。

反向间隙的测定及补偿 电子教材

反向间隙的测定及补偿 任务内容 反向间隙值的测定 反向间隙的补偿 在数控机床上,由于各坐标轴进给传动链上驱动部位(如伺服电动机) 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,通常称为反向间隙或失动量。对于采用半闭环伺服系统的数控机床,反向间隙的存在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。若反向间隙太大,经常在加工中出现圆不够圆,方不够方的废品零件。而FANUC半闭环数控则有相应的系统参数可实现较高精度的反向间隙补偿。即可实现切削进给和快速进给两种加工模式下的反向间隙补偿功能,从而可以提高轮廓加工和定位加工的精度。 一、反向间隙值的测定 在半闭环系统中,系统接收的实际值来自于电机编码器,轴在反向运行时指令值和实际值之间会相差一个反向间隙值,这个值就是反向间隙误差值。在全闭环系统中,系统接收的实际值来自于光栅尺,实际值中已包含反向间隙,故不存在反向间隙误差。 反向间隙补偿在坐标轴处于任何方式时均有效。当系统进行了双向螺距补偿时,双向螺距补偿的值已经包含了反向间隙,此时不需设置反向间隙的补偿值。 按以下步骤为例,说明测量切削进给方式下离机床参考点100mm 位置处的间隙量。 (1) 机床回参考点。 (2) 运行程序:G01X100F350;使机床以切削进给速度移动到测量点。安装千分表,将刻度对0,此时机床状态如图1所示。 图 1 设定机床测量点的位置示意图 (3) 运行程序:G01X 200F350,使机床以切削进给沿相同方向移动。此时机床状态如图2所示。 图 2 机床沿X 轴正向移动100mm 后的位置示意图

数控机床定位精度检测的方式

数控机床定位精度检测的方式 目前,由于数控系统功能越来越多,对每个坐喷射器标运动精度的系统误差如螺距积累误差、反向间隙误差等都可以进行系统补偿,只有随机误差没法补偿,而重复定位精度正是反映了进给驱动机构的综合随机误差,它无法用数控系统补偿来修正,当发现它超差时,只有对进给传动链进行精调修正。因此,如果允许对机床进行选择,则应选择重复定位精度高的机床为好。 1.直线运动定位精度检测 直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。按国家标准和国际标准化组织的规定(ISO标准),对数控机床的检测,应以激光测量为准。在没有激光干涉仪的情况下,对于一般用户来说也可以用标准刻度尺,配以光学读数显微镜进行比较测量。但是,测量仪器精度必须比被测的精度高1~2个等级。 为了反映出多次定位中的全部误差,ISO标准规定每一个定位点按五次测量数据算平均值和散差-3散差带构成的定位点散差带。 2.直线运动重复定位精度检测 检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端的任意三个位置进行测量,每个位置用快速移动定位,在凯威凯达相同条件下重复7次定位,测出停止位置数值并求出读数最大差值。以三个位置中最大一个差值的二分之一,附上正负符号,作为该坐标的重复定位精度,它是反映轴运动精度稳定性的最基本指标。 3.直线运动的原点返回精度检测 原点返回精度,实质上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度,因此它的检测方法完全与重复定位精度相同。 4.直线运动的反向误差检测 直线运动的反向误差,也叫失动量,它包括该坐标轴进给传动链上驱动部位(如伺服电动机、伺趿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和弹性变形等误差的综合反映。误差越大,则定位精度和重复定位精度也越低。 反向误差的检测方法是在所测坐标轴的行程内,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7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误差值。

数控机床精度检测项目及常用工具

数控机床精度检测项目及常用工具 来源:数控机床网 作者:数控车床 栏目:行业动态  1 前言 对每个工厂来讲,购买数控机床都是一笔相当可观的投资。为使投资的设备在生产中真正发挥中坚作用,保证加工出合格的零件,尽快回收成本是至关重要的。 经验表明,80%以上的机床在安装时必须在现场调试后才能符合其技术指标。因此在新机床验收时,要进行检定,使机床一开始安装就能保证达到其技术指标及预期的质量和效率。 另外经验也表明,80%已投入生产使用的机床在使用一段时间后,处在非正常超性能工作状态,甚至超出其潜在承受能力。因此通常新机床在使用半年后需再次进行检定,之后可每年检定一次。定期检测机床误差并及时校正螺距、反向间隙等可切实改善生产使用中的机床精度,改善零件加工质量,不至于产生废品,大大提高机床利用率。总之,及时揭示机床问题可避免导致机床精度损失及破坏性地使用机床。 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: 4656英国三测机标准; 3800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;JI 2330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±1.1 M(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进行补偿,比通常的补偿方法节省了大量时间,并且避免了手工计算和手动数控键入而引起的操作者误差,同时可最大限度地选用被测轴上的补偿点数,使机床达到最佳精度,另外操作者无需具有机床参数及补偿方法的知识。 目前,可供选择的补偿软件有Fanuc,Sieme 800系列,UNM,Mazak,Mitsubishi,Cinci ati Acramatic,Heidenhain, Bosch, Allen-Bradley。 (3)数控转台分度精度的检测及其自动补偿现在,利用ML10激光干涉仪加上RX10转台基准还能进行回转轴的自动测量。它可对任意角度位置,以任意角度间隔进行全自动测量,其精度达±1。新的国际标准已推荐使用该项新技术。它比传统用自准直仪和多面体的方法不仅节约了大量的测量时间,而且还得到完整的回转轴精度曲线,知晓其精度的每一细节,并给出按相关标准处理的统计结果。(4)双轴定位精度的检测及其自动补偿雷尼绍双激光干涉仪系统可同步测量大型龙门移动式数控机床,由双伺服驱动某一轴向运动的定位精度,而且还能通过RS232接口,自动对两轴线性误差分别进行补偿。 (5)数控机床动态性能检测利用RENISHAW动态特性测量与评估软件,可用激光干涉仪进行机床振动测试与分析(FFT),滚珠丝杠的动态特性分析,伺服驱动系统的响应特性分析,导轨的动态特性(低速爬行)分析等。 [1] [2] 下一页 网页查看:数控机床精度检测项目及常用工具 发表评论 相关资讯: 数控机床 1 数控机床电气系统典型故障的原因分析及维护 2 数控机床的网络控制技术研究 3 关于选购进口数控机床的若干问题 4 关于选购进口数控机床的若干问题 5 数控机床加工工艺分析 精度 1 车削轴类工件时的精度分析 2 加工精密主轴时顶尖定位精度的精化方法

FANUC反向间隙

FANUC 0i-MC 数控机床反向间隙补偿方法 在数控机床上,由于各坐标轴进给传动链上驱动部位(如伺服电动机)的反向死区,各机械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,通常称为反向间隙或矢动量。对于采用半闭环伺服系统的数控机床,反向间隙的存在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。若反向间隙太大,经常在加工中出现“圆不够圆,方不够方”的废品零件。而FANUC 0i-MC半闭环数控则有相应的系统参数可实现较高精度的反向间隙补偿。即可实现切削进给和快速进给两种加工模式下的反向间隙补偿功能,从而可以提高轮廓加工和孔加工精度。 FANUC 0i-MC 数控机床反向误差测定 按以下步骤为例,说明测量切削进给方式下离机床参考点100mm位置处的间隙量。 1.机床回参考点。 2.运行程序:G01 X100. F350,使机床以切削进给速度移动到测量点。安装千分表,将刻度对0,此时机床状态如图1所示。

3.运行程序:G01 X200. F350,使机床以切削进给沿相同方向移动。此时机床状态如图2所示。 4.运行程序:G01 X100 F350,使机床以切削进给返回到测量点。此时机床状态如图3所示。 5.这时通过千分表的刻度即可读取数控机床在该位置100mm距离内的反向间隙A。 为了确保每个测量点的反向间隙尽可能准确,企业一般会对每个测量点进行7次的重复测量,然后以其平

均值作为该点的反向间隙。但由于数控机床在不同位置处的反向间隙并不是相同,也不成线性关系。因此为了能更精确的反应某机床的反向间隙,企业通常会在机床的行程中点及两端的3个位置的平均反向间隙后,取其中最大的一个反向间隙作为系统的补偿值。 设置切削进给方式下的间隙补偿量。该设置需要进入到系统参数1851号进行设置。具体设置步骤如下: 1.进入到1851参数设置页 2.进行单位换算。 参数设置的间隙补偿量单位为μm 而通常我们所测量的反向间隙单位一般为mm,因此在设置该参数时,必须进行单位转换。 3. 选择测量的轴,并输入到对应的参数中。

反向间隙的补偿

.反向间隙的补偿 首先要求机械安装完成后的反向间隙必须保证在一定范围内。反向间隙在不同速度下切换方向时的数值不同,所以反向间隙补偿时对进给和快速移动分开进行补偿,传统习惯上只是设定前者,这是不科学的。以FANUC Oi系统为例,说明如下: 参数:P1851:各轴进给时的反向间隙补偿值。 没定值:按切削进给(一般取500~1000mm/min)时检测的反向间隙值设定(用激光干涉仪测量)。 参数:P1852.各轴快速时的反向间隙补偿值。 设定值:按快速(例如10000mm/min)时检测的反向间隙值设定(用激光干涉仪测量)。 参数:P1800#4 RBK。 设定值:此位参数设定为1,则切削和快速的反向间隙可以分别生效。 2.螺距误差的补偿 数控系统一般每轴设置最大可达128点的螺距误差补偿点数。必要时,可对某轴进行补偿,一般习惯是按50mm或100mm的间隔进行补偿,为了提高精度,建议用5mm或10mm的间隔进行补偿,效果更好。 3.补偿计数器的设定 全闭环控制时,通常设定补偿计数器,以FANUCOi系统为例,说明如下:参数:P2010#5 HBBL反向问隙补偿值加到误差计数器中。 设定值:设定为0,表示为半闭环方式(标准设定)。 参数:P2010#4 HBPE螺距误差补偿值加到误差计数器中。 设定值:设定为0,表示为全闭环方式(标准设定)。 4.提高增益设定 在无振动的前提下,尽量提高位置环增益P1825,速度环增益P2043、P2045及负载惯量比P2021等参数。 游隙是滚动轴承能否正常工作的一个重要因素轴承的刚性,是指轴承产生单位变形所需力之大滚动轴承是一种精密的机械支承元件,轴承用户滚动轴承是一种精密的机械支承元件,轴承用户越南没有前段半导体晶圆厂,为了建立自有IC

五轴数控机床的运动精度检测

五轴数控机床的精度检测方法分析 摘要:本文首先对五轴数控机床的精度检测技术做了一个简要概括,然后介绍数控机床精度检测的必要性 指岀数控机床常见的精度要求及传统检测方法,并介绍先进检测方法和检测仪器、工具,以及各个检测方法 的特点。 关键词:五轴数控机床;精度检测 Precision analysis of detection method of five axis CNGmachine tools Abstract: Firstly , this paper in troduces the precisi on detecti on tech no logy of five axis NCmachine tools, and then introduces the necessity of CNCmachine tool accuracy detect ion accuracy requireme nts of CNCmach ine tools, points out the comm onand the traditi onal detect ion method, and in troduce adva need detect ion method and detecti on in strume nts, tools, and the characteristics of each detect ion method. Key words: Five axis NC mach ine tool ; Precisi on detect ion 1引言 五轴联动数控机床目前已大量用于航空制造等高端制造领域。由于机床复杂的机械结构 及控制系统,五轴联动机床加工精度检测及优化一直是机械制造行业内研究的热点和难点,成为影 响产品加工质量及效率的关键。对企业来说,购买数控机床是一笔相当大的投资,特别是购买大型机床。实践表明,大多数大型数控机床解体发运给用户安装时,必须在现场调试才 能符合其技术指标,因此,在新机床检收时,要进行严格的检定,使机床一开始安装就能保证达到其枝术指标预期使用性能和生产效率。投入生产的数控机床使用一段时间后,必须再进行精度检定。通常新机床在使用半年后需再次进行检定,以后每年检测一次,定期检测机床误差,并及时校正螺距及反向间隙等,可切实改善使用中的机床精度及零件加工质量,提高机床的生产率。 2数控机床精度检测技术研究现状 常用的机床误差测量方法有直接测量法和间接测量法,其中间接测量法,如首先用典型 工件试切或试加工,然后再对所试切的工件进行精度检测。但这种方法的测量结果中包括了工艺、刀具和材料等因素在内,虽然可以通过试件的加工精度间接反映出机床的精度,但不能精确地用于指导机床的研发和改进。而直接测量法如用微位移传感器测量装夹在主轴上的圆柱形 基准棒或基准球,或者对装夹在工件台面上的基准量块或平尺直接进行测量,这种方法可以直接获得某项误差,但该方法测量效率低,测量的范围(如行程)有限。 目前世界各国对数控机床精度检测指标的定义、测量方法及数据处理方法等都有所不 同。国际上有五种精度标准体系,分别为:德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、 国标GB系列、美国机床制造商协会NMTBA其中NAS979是美国国家航空航天局在二十世纪 七十年代提出的通用切削试件,”NAS试件”是通过检测加工好的圆锥台试件的“面粗糖度、

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