机床检测及精度修正分析
- 格式:doc
- 大小:24.50 KB
- 文档页数:5
机床各部位精度检测知识汇总,⼲货!1、对不同形状的导轨,各表⾯应分别控制哪些平⾯的直线度误差? 答:机床导轨常见形状有矩形导轨和V形导轨。
矩形导轨的⽔平表⾯控制导轨在垂直平⾯内的直线度误差。
矩形导轨的两侧⾯控制导轨在⽔平⾯内的直线度误差。
对V形导轨,因为组成导轨的是两个斜表⾯,所以两个斜表⾯既控制垂直平⾯内的直线度误差,同时也控制⽔平⾯内的直线度误差。
2、导轨直线度误差常⽤检测⽅法有哪些? 答:导轨直线度误差常⽤检测⽅法有:研点法、平尺拉表⽐较法、垫塞法、拉钢丝检测法和⽔平仪检测法、光学平直仪(⾃准直仪)检测法等。
么叫研点法?3、什、什么叫研点法 答:⽤平尺检测导轨直线度误差时,在被检导轨表⾯均匀涂上⼀层很薄的红丹油,将平尺覆在被检导轨表⾯,⽤适当的压⼒作短距离的往复移动进⾏研点,然后取下平尺,观察被检导轨表⾯的研点分布情况及研点最疏处的密度。
研点在导轨全长上均匀分布,则表⽰导轨的直线度误差已达到平尺的相应精度要求。
这种⽅法叫做研点法。
研点法所⽤平尺是⼀根标准平直尺,其精度等级则根据被检导轨的精度要求来选择,⼀般不低于6级。
长度不短于被检导轨的长度(在精度要求较低的情况下,平尺长度可⽐导轨短1/4)。
4、研点法适⽤于哪⼏类导轨直线度误差的检测?答:采⽤刮研法修整导轨的直线度误差时,⼤多采⽤研点法。
研点法常⽤于较短导轨的检测,因为平尺超过2000mm时容易变形,制造困难,⽽且影响测量精度。
刮研短导轨时,导轨的直线度误差通常由平尺的精度来保证,同时对单位⾯积内研点的密度也有⼀定的要求,可根据机床的精度要求和导轨在本机床所处地位的性质及重要程度,分别规定为每25mm×25mm内研点不少于10~20点(即每刮⽅内点⼦数)。
⽤研点法检测导轨直线度误差时,由于它不能测量出导轨直线度的误差数值,因⽽当有⽔平仪时,⼀般都不⽤研点法作最后检测。
但是,应当指出,在缺乏测量仪器(⽔平仪,光学平直仪等)的情况下,采⽤三根平尺互研法⽣产的检验平尺,可以较有效地满⾜⼀般机床短导轨直线度误差的检测要求。
大型数控机床验收的几个问题对集机、电、液、气于一体的进口大型数控机床(含加工中心)的验收,无论是预验收、还是最终验收,都是十分重要的。
它是对机床设计、制造、安装调试的质量,特别是对机床精度的总体检验。
它直接关系到机床的功能、可靠性、加工精度和综合加工能力。
然而在实际验收中,常常会出现一些带有技术性或管理性的问题。
如果不能得到及时的正确处理,将会影响到机床的验收质量。
1 定位精度的检测检测机床的定位精度,常用标准有两种:·德国VDI/DGQ3441标准(机床运行精度和定位精度的统计方法)。
·美国AMT标准(美国机械制造技术协会制定)。
用两个标准,测量数据的整理均采用数理统计方法。
即沿平行于坐标轴的某一测量轴线选取任意几个定位点(一般为5~15个),然后对每个定位点重复进行多次定位(一般为5~13次)。
可单向趋近定位点,也可以从两个方向分别趋近,然后对测量数据进行统计处理,求出算术平均值。
进而求出平均值偏差、标准差、分散度。
分散度代表重复定位精度,它和平均值偏差一起构成定位精度,两者之和是在任意两点间定位时可能达到的最大定位偏差。
由于被测坐标轴长度不尽相同,因而其定位精度的线性允差的给定方式不应是单一的,而应有所区别。
国标GB10931-89数字控制机床位置精度的评定方法中规定,轴线定位精度线性允差的给定方式主要有以下几种:·在全行程上规定允差;·根据被测对象长度分段规定允差;·用局部公差方式规定允差;既规定局部公差,同时也规定全行程允差。
东方汽轮机厂从德国科堡(COBURG)公司进口工作台5m×17m的数控龙门铣床(下称龙门铣),共有X、Y、Z、W四个坐标轴。
只有Z轴长度小于2m、最长的X轴全行程为17.70m;从意大利贝拉尔蒂(BRERADI)公司进口的镗杆直径250mm的落地式数控镗铣床,X轴(立柱移动)长23m,Y轴(镗头升降)长7m。
机床设备的质量标准及检验方法机床设备是一种重要的工业生产工具,质量的优劣直接影响到生产效率和产品质量。
因此,制定机床设备的质量标准及检验方法是非常重要的。
接下来,我将为您详细介绍机床设备的质量标准及检验方法。
一、机床设备的质量标准机床设备的质量标准主要由以下几个方面组成:1. 外观质量:机床设备的外观应呈现平整、光洁无明显划痕或磨损,涂装应均匀且没有起泡、流挂、色差等现象。
2. 尺寸精度:机床设备的尺寸精度是指其加工工件的精度,一般分为几个等级,包括国家标准等级和企业内部标准等级。
机床设备应符合相应的标准等级要求。
3. 加工能力:机床设备的加工能力是指其能够完成的加工工艺,包括最大工件外径、加工适应性等指标。
机床设备的加工能力应能满足相应的工艺要求。
4. 动力性能:机床设备的动力性能主要包括主轴转速、主轴负载能力、进给轴的快速进给速度等指标。
机床设备的动力性能应能满足相应的工艺要求。
5. 控制系统:机床设备的控制系统应稳定可靠,具有良好的反应速度和精确度,能够满足工艺要求和操作人员的需求。
二、机床设备的检验方法机床设备的检验主要分为外观质量检验和技术性能检验两个方面。
1. 外观质量检验:外观质量检验主要通过目测和测量来进行。
首先,对机床设备的外观进行目测,检查是否有划痕、磨损、涂装等质量问题。
然后,使用测量工具对尺寸、平整度、涂装厚度等进行测量,检查是否符合质量标准要求。
2. 技术性能检验:技术性能检验主要通过试验和测量来进行。
可以采用以下方法进行检验:(1) 主轴转速检验:使用测速仪器在不同转速下测量主轴的转速,检查是否符合质量标准要求。
(2) 主轴负载能力检验:在正常工作状态下,通过试验加大负载,测量主轴的扭矩和转速,检查是否符合质量标准要求。
(3) 进给轴快速进给速度检验:使用测量仪器测量进给轴的快速进给速度,检查是否符合质量标准要求。
(4) 控制系统检验:通过编写程序、输入指令、操作控制面板等方式,检验机床设备的控制系统是否正常工作,是否能够实现工艺要求。
数控机床定位精度检测的七种方式数控机床定位精度检测的七种方式数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,南京第四机床有限公司通过信息载体输入数控装置。
经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。
数控机床定位精度,是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。
数控机床的定位精度又可以理解为机床的运动精度。
普通机床由手动进给,定位精度主要决定于读数误差,而数控机床的移动是靠数字程序指令实现的,故定位精度决定于数控系统和机械传动误差。
机床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的,各运动部件在程序指令控制下所能达到的精度直接反映加工零件所能达到的精度,所以,定位精度是一项很重要的检测内容。
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。
CNC机床加工中的高精度加工与检测技术随着制造业的快速发展和技术的不断进步,CNC(Numerical Control,数控)机床成为现代工业生产中的重要设备。
CNC机床以其高精度和灵活性在各个领域的加工过程中发挥着关键作用。
然而,在CNC机床加工过程中,高精度加工和检测技术显得尤为重要。
本文将探讨CNC机床加工中的高精度加工与检测技术,并介绍相关的方法和应用。
一、高精度加工技术在CNC机床加工中,高精度加工技术是提高加工质量和工件精度的关键。
下面将介绍几种常用的高精度加工技术。
1. 工艺参数优化工艺参数优化是一种重要的高精度加工方法。
通过合理调整CNC机床的速度、进给率、切削深度等参数,在保证加工质量的前提下,实现高精度加工。
此外,使用优质的刀具和润滑剂也能有效提高加工的精度。
2. 精密夹具设计精密夹具设计是另一种常用的高精度加工技术。
通过设计和制造精密夹具,能够稳固地夹持工件,并确保加工过程中的位置精度和角度精度。
这样可以有效降低因工件变形或者夹具松动而导致的加工误差。
3. 环境控制环境控制也是提高CNC机床加工精度的重要手段。
在加工过程中,对温度、湿度以及空气流动等因素进行控制,可以减少因热胀冷缩、湿度变化等引起的加工误差。
例如,保持稳定的温湿度条件并使用恒温恒湿设备,可有效降低加工误差。
二、高精度检测技术除了高精度加工技术外,高精度检测技术也是CNC机床加工中的关键环节。
只有通过有效的检测手段,才能及时发现并纠正加工误差,确保工件的精度要求。
下面将介绍几种常用的高精度检测技术。
1. 坐标测量坐标测量是一种常用的高精度检测方法。
通过使用激光干涉仪、光学投影仪或者CMM(Coordinate Measuring Machine,坐标测量机)等设备,测量工件的尺寸、位置和形状等参数。
这些测量设备具有高精度和重复性好的特点,能够对工件进行全方位的检测。
2. 表面质量测量表面质量测量是一种常用的高精度检测方法,特别适用于要求较高表面光洁度的工件。
数控机床精度检验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/T8801-19982.2、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。
机床精度检测表1. 引言在刻度度量中,机床的精度是一个非常重要的指标。
机床的精度直接关系到加工零件的质量和尺寸的精确度。
因此,机床的精度检测是保证加工质量的关键步骤。
本文档旨在说明机床精度检测的过程,并提供机床精度检测表供参考。
2. 机床精度检测过程机床精度检测过程主要包括以下几个步骤:2.1 准备工作在进行机床精度检测之前,需要做一些准备工作。
首先,需要确认机床是否处于正常工作状态,并保证测量仪器的准确性。
其次,清理和保养机床的各个部件,以确保各个部件的运行正常和干净。
2.2 测量参数选择机床精度检测需要选择适当的测量参数。
常见的机床精度参数包括:加工尺寸、重复定位精度、插入量、直线度、垂直度、平行度等。
2.3 测量方法根据所选择的测量参数,选择合适的测量方法。
常见的测量方法包括:直接测量法、比较测量法、间接测量法等。
2.4 测量数据记录在进行机床精度检测时,需要准确地记录测量数据。
记录的数据包括测量数值、时间、测量设备等信息。
同时,还要对测量数据进行分析和处理,确保数据的准确性和可靠性。
2.5 分析和评估通过分析和评估测量数据,得出机床的精度结果。
根据测量结果,可以判断机床的加工能力和加工质量,从而采取相应的措施进行调整和改进。
3. 机床精度检测表下面是一个示例的机床精度检测表,供参考:项目单位测量数值标准要求是否合格加工尺寸mm重复定位精度mm插入量mm直线度mm垂直度mm平行度mm4. 结论机床精度检测是保证加工质量和尺寸精确度的重要步骤。
通过选择适当的测量参数和方法,准确地记录和分析测量数据,可以得出机床的精度结果,并采取相应的改进措施。
机床精度检测表是一个有力的工具,可以帮助工程师进行机床精度检测和评估。
机械行业常见位置精度检验标准简单介绍国际模具网一、日本JIS B6336-1980 《数控机床试验方法通则》1、定位精度定位精度是在一个方向,由基准位置起顺次定位,各位置上实际移动距离(或回转角度)与规定移动距离(或回转角度)之差。
误差以各位置中的最大差值表示,在移动的全长上进行测量。
回转运动在全部回转范围内,每30°或在12个位置上进行测量。
取同方向一次测量,求实际移动距离与规定之差。
2、重复度在任意一点向相同方向重复定位 7次,测量停止位置。
误差以读数最大差值的1/2加(士)表示。
原则上在行程两端和中间位置上测量。
3、向偏差分别某一位置正向、负向各定位7次。
误差以正、负两停止位置的平均值之差表示。
在行程两端及中间位置上测量。
4、最小设定单位进给偏差在同一方向连续给出单个最小设定单位的指令,共移动约20个以上单位。
误差以各相邻停止位置的距离(或角度)对最小设定单位之差表示。
5、检验条件(1)、原则上用快速进给。
(2)、定位精度。
定位重复度和最小设定单位正、负方向检验分别进行,误差取其中的最大值。
(3)、具有螺距误差补偿装置的机床,除最小设定单位外,都是在使用这些装置的条件下进行检验。
二、美国机床制造商协会NMTBA 1977 第2版《数控机床精度和重复的的定义及评定方法》(1)定位精度 A(Accuracy of positioning)某一点的定位精度,为该点各测量值 X的平均值与目标位置的差值△ X与同一位置的分散度±3卜J之和。
取其最大绝对值。
单向趋近定位精度 A u= △ X u ±3 - u ;双向趋近定位精度 A b= △ Xb ±3「b ;未规定方向则按单向处理。
(2)零点偏置(Zero offset )在轴线(或角度)上确定一些点 A b或A u后,取A的两极限值的平均值作为平定精度的0点。
(3)定位重复(Repeatability )单向重复度:在同样条件下,对某一给定点多次趋近,得出以平均位置X为中心的分散度。
下面以CA6140型卧式车床为例,介绍其总装配方法及其工艺要点:(1)床身导轨床身导轨是床鞍移动的导向面,是保证刀具移动直线性的关键,图7-53所示为卧式车床床身导轨的截面图,其中2、6、7为床鞍用导轨,3、4、5为尾座用导轨,1、8为压板用导轨。
床身与床脚用螺钉连接,床身是车床的基础,也是车床总装配的基准部件。
床身导轨精加工往往也是在床身与床脚结合后再进行,以消除连接时变形造成的误差,床身最终应达到的要求如下:1)床身导轨的几何精度①床鞍导轨的直线度在竖直平面内,全长上为0.03mm,在任意500mm 测量长度上为0.015mm,只许凸;在水平面内,全长上为0.025mm。
②床鞍导轨的平行度(床身导轨的扭曲度)全长上为0.04mm。
③床鞍导轨与尾座导轨的平行度在竖直平面与水平面均为全长上0.04mm,任意500mm测量长度上为0.03mm。
④床鞍导轨对床身齿条安装面的平行度全长上为0.03mm,在任意500mm测量长度上为0.02mm,只许床头处厚。
2)接触精度刮削导轨每25mm×25mm范围内接触点应大于10点,磨削导轨则以接触面积大小来评定接触精度的高低。
3)表面粗糙度刮削导轨表面粗糙度一般在Ra1.6µm以下;磨削导轨表面粗糙度值在Ra0.8µm以下。
4)硬度一般导轨表面硬度应在170HB以上,并且在全长范围内硬度一致;与之相配合件的硬度应比导轨硬度稍低。
5)导轨几何形状的稳定性导轨在使用中应不变形。
除采用刚度大的结构外,还应进行良好的时效处理,以消除内应力,减少装配和使用中的变形。
(2)床身与床脚结合的装配工艺1)床身装到床脚上,先将各结合面的毛刺清除并倒角。
在床身、床脚连接螺钉上垫等高垫圈,以保证结合面平整贴合,防止床身紧固时产生变形。
同时在结合面间加入1~2mm 厚纸垫,以防止漏油。
2)当床身导轨精度由磨削来达到时,可将已磨好的床身部件直接置于可调的机床调整垫铁上,用水平仪指示读数来调整各垫铁使床身平导轨面处于自然水平位置,用桥板和水平仪指示读数将床鞍用导轨的扭曲误差调整至最小值。
数控机床的主轴精度与刚度检测方法随着工业技术的不断发展,数控机床在现代制造业中扮演着重要的角色。
而数控机床的主轴精度与刚度则是影响加工质量和效率的关键因素之一。
本文将介绍数控机床主轴精度与刚度的检测方法。
一、主轴精度检测方法1. 几何误差测量法几何误差是指数控机床主轴在运动过程中由于各种因素引起的误差,包括圆度误差、直线度误差、角度误差等。
几何误差测量法是通过使用测量仪器对主轴进行测量,得出误差值,从而评估主轴的精度。
2. 振动分析法振动分析法是通过对主轴振动信号进行分析,得出主轴的振动情况,从而判断主轴的精度。
常用的振动分析仪器有加速度计、振动传感器等。
3. 磨损检测法主轴磨损是主轴精度下降的主要原因之一。
通过使用显微镜等仪器观察主轴表面的磨损情况,可以评估主轴的精度。
二、主轴刚度检测方法1. 弯曲刚度测量法弯曲刚度是指主轴在受到外力作用时的变形情况,是主轴刚度的一个重要指标。
通过在主轴上施加一定的力,测量主轴的变形情况,可以评估主轴的刚度。
2. 阻尼比测量法阻尼比是指主轴在受到外界扰动时,恢复稳定状态所需要的时间。
通过对主轴进行扰动,并测量主轴的振动衰减情况,可以评估主轴的刚度。
3. 频率响应法频率响应法是通过施加不同频率的激励信号,测量主轴的振动响应情况,从而得出主轴的刚度。
常用的频率响应仪器有激光干涉仪、频谱分析仪等。
总结:数控机床的主轴精度与刚度是影响加工质量和效率的重要因素。
准确评估主轴的精度与刚度,对于提高加工质量和效率具有重要意义。
本文介绍了几种常用的主轴精度与刚度检测方法,包括几何误差测量法、振动分析法、磨损检测法、弯曲刚度测量法、阻尼比测量法和频率响应法。
这些方法可以帮助制造商和用户评估主轴的性能,并采取相应的措施进行调整和改进。
通过不断提高数控机床主轴的精度与刚度,可以提高加工质量和效率,推动制造业的发展。
机床精度检验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。
文章链接:中国机床商务网/Tech_news/Detail/1282.html 数控机床精度检测项目及常用工具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。
机床几何精度检测方法1.反光镜法反光镜法是一种直观、简单、易于操作的机床几何误差检测方法。
反光镜法的原理是通过光线的反射和折射来观察被测几何体的形状和位置,从而判断机床的误差。
其具体操作为,将两个相机安装在测试工件和标准工件上,使两个相机的视场交叠。
然后将标准工件和测试工件放置在机床上,通过视场交叠来观察机床工件的几何误差。
2.激光干涉仪法激光干涉仪法是一种高精度的机床几何误差检测方法。
利用激光干涉仪检测装置可以精确测量机床轴向和回转精度误差。
具体操作为,在机床上安装激光干涉仪,通过激光的干涉产生干涉纹,然后通过对干涉纹的测量来计算机床的几何误差。
激光干涉仪法可以实现非接触式测量,准确度高,适用于各种类型的机床。
3.气测法气测法是一种常用的表面平直度和平面度误差检测方法。
具体操作为,在被测工件上加压一定的气体,然后通过感应器测量气体压力变化的方式来检测工件的平直度和平面度误差。
气测法的优点是适用于各种形状和尺寸的工件,操作简单,测量结果准确。
4.测微仪法测微仪法是一种常用的直线度误差检测方法。
其原理是通过测量多个不同位置处的直线度误差,然后通过数据处理来评估机床的直线度误差。
测微仪法的操作简单,测量范围广,准确度较高。
5.数字测量方法数字测量方法是一种使用数字测量仪器对机床进行几何误差检测的方法。
常用的数字测量仪器包括坐标测量机、激光扫描仪、三角块等。
通过使用数字测量仪器,可以实现对机床几何误差进行高精度、高效率的检测。
以上介绍了几种常用的机床几何精度检测方法,每种方法都有其独特的优点和适用范围。
通过选择合适的检测方法,可以对机床几何精度进行准确评估,帮助提高机床的加工精度。
机床检测及精度修正分析
摘 要 机床的检测不仅关系到产品的加工精度,而且影响着机床
的使用寿命,随着加工要求的不断提高,机床的检测也变得越来越
重要。要想有效进行机床的检测首先要进行测量方案的设计,并针
对实际的情况进行误差产生原因的分析。本文通过具体的经验论证
了软件补偿方式在精度修正方面的重要作用。
关键词 激光干涉仪;精度修正;误差分析;机床检测
中图分类号tg659 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)
94-0058-02
所谓的定位精度是指机床在数控装置的控制下,各个部位在运动
过程中表现出来的精度性能。根据机床的定位精度,可以进行数控
机床加工精度的判断,加工精度做为机床精度性能的关键指标,对
其进行的检测活动也具有实现误差补偿的作用。影响加工精度的因
素非常的多,例如机床结构、相关系统的性能以及工作环境等,要
想有效的降低机床定位的误差就要采用精度很高的检测系统来实
现。随着生产的不断发展,机床的加工精度只有不断提高才能适应
现代化生产的需求,所以,通过高精度的检测来实现对机床加工精
度的控制具有十分重要的意义。
1 机床检测
传统的精度误差测量方式分辨能力很低,系统误差的客观存在不
仅直接影响到机床的加工精度,同时也使得其它因素在精度的测量
过程影响到测量的准确度。现代的机床精度检测则采用超精密的检
测设备,通过具有高分辨率的双频激光干涉仪来实现对机床的精密
测量。这种高精度的干涉仪,能够从系统本身、测量方式以及环境
条件等方面出发,通过对误差来源的分析,采用实现有效的补偿手
段来完成检测工作。要想有效实现机床精度的检测,首先要设计出
具体的测量方案,再进行误差分析的设计,最后通过误差的软件补
偿技术来实现检测精度的提升。
1.1 测量方案设计
在进行机床精度检测前,要在机床坐标轴线方向上进行测量设备
的安装,依据机床坐标轴的实际情况,采用不同的组合方式来完成
的坐标轴上的安装。在实际的安装中,一定要对激光头进行调整,
保证机床移动的轴向方向与双拼激光干涉仪的光轴处于同一直线
上,调准光路的方向,使测量的光线与参考光线的路径尽量保持一
致,这样能够保证干涉仪顺利接收到信号。我们知道双拼激光干涉
仪在抗干扰性方面有很好的表现,所以一般只要损失后的光强度能
够达到40%以上就能够完成正常的测量。
在激光预热完成后,就可以将测量的参数输入进去,包含机器以
及材料方面的具体参数。其中的环境材料参数不必通过人工的方式
来进行输入,因为气压和温度的传感器可以对环境参数进行自动的
收集,一般来说,材料参数依据机床光栅所附着的材质不同来进行
设置。在设定机器参数时,要明确行进的模式,完成行程的双或者
单的选择后,再设置目标、合适的坐标轴以及触发选项等。在触发
选项中,可以进行数据采集方式的选择,包括人工和自动两种方式,
还可以设置坐标轴在窗口中显示的分析范围以及自动收集数据进
行的时间间隔。目标设置就是明确测试的起点和终点以及间隔点,
并对采集的点数进行计算。除此之外,周期数对激光干涉仪对于机
床往复运动次数的记录具有规定的作用,通过测试能够完成对机床
重复性定位精度的计算。
1.2 分析测量误差
从激光干涉仪本身来说,计数器来对干涉条纹进行记录的时候可
能会引入一些误差,如果机床精度测量实际环境中空气的折射率与
标准环境情况下相差较大,那么在计算时就会产生误差。同时,在
实际的测量中,温度的变化、力产生的变形以及振动和共路的偏离
等因素,都会给实际的测量带来一定的影响,进而导致误差的产生。
此外,测量的过程中也会出现误差。在干涉仪的安装过程中,如果
机床运动的轴向与测量轴方向不一致就会导致安装误差,由于工作
中机床的温度的变化以及不均匀的线膨胀系数也会造成误差,再加
上干涉仪本身存在的极限误差,就会造成测量过程中的误差的产
生。
要有效避免干涉仪误差的产生需要注意几个问题:第一,要是测
量镜移动的长度尽量的缩短,严格按照同路的原则来进行设定;第
二,定期检查激光干涉仪的状态,保证稳定的激光波长,使测量基
准具有良好的稳定性;第三,注意实际测量时的环境控制,通过对
环境的温度、空气折射情况以及气压的修正来消除环境中存在的误
差因素,保证机床测量结果的准确性。
2 数据分析及精度修正
在完成一次机床检测之后,根据分析窗口的数据,可以进行软件
的补偿操作。实现软件补偿的方式有两种,绝对型和增量型。其中
增量型就是按照被检测轴上邻近的两个补偿点之间的误差值来进
行补偿,而绝对型是按照被补偿轴上不同补偿点的绝对误差来实现
补偿。在完成首次机床测量后,通过误差值计算得到补偿量,再将
补偿量填入相应的地址单元,作为下一次机床测试的参数。按照这
样的步骤,在检测结果的基础上进行多次的补偿测试,大约两到三
次之后,就能够达到技术的要求,完成机床的检测。
大量的机床测量经验表明,通过对机床的参数进行螺距补偿的方
式,能够使定位的精度得到大幅度的提高,同时重复精度也有提高,
对于其它的部分机床参数,例如反向平均误差等,也有良好的改善
作用。可以看出,通过螺距补偿的方式能够使数控机床的定位精度
测量达到良好的效果。在对测量过程以及干涉仪进行误差性补偿的
过程中,我们可以得到以下几个结论:第一,双拼激光干涉仪可以
被用来进行机床精度的检测,因为它具有较大的测量范围同时具有
分辨率高的特点,保证其能够完成高精度的检测;第二,通过螺距
补偿的方式能够有效提升机床测量的重复性精度以及定位精度,有
效的软件补偿能够提升整个机床测量的精度;第三,针对一些环境
因素可能对激光干涉仪精度测量造成影响的情况,我们要对环境中
产生的以及客观存在的误差进行正确的计算,尽量使环境满足测量
的需要,有效完成机床的检测。
3 结论
综上所述,在数控机床的检测过程中,有效的补偿测量能够完成
精度的修正,对于数控机床精度的提升具有十分重要的意义。在实
际的机床检测中,要尽量减少设备自身以及测量环境中的影响精度
的因素,再通过软件补偿的方式进行多次测量,使机床的测量达到
最佳的效果。
参考文献
[1]杨军,刘志海,苑立波.波片对偏振激光干涉仪非线性误差的
影响[j].光子学报,2012,37(2):364-369.
[2]汪建新,张国雄.超精密车床激光测量误差补偿系统的研制
[j].天津大学学报,2012,32(1):65-68.
[3]粟时平.多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究[d].长
沙:国防科技大学,2010(10).