数控卧式车床精度检验技术与补偿.pdf

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1、工业技术l■ChinascienceandTechnologyReview数控卧式车床精度检验技术与补偿张显辰于大海(中捷机床有限公司)[摘要]数控机床作为新一代加工设备，其在加工中渐渐的占据生产制造的主导地位，已成为在机械加工中得到越来越广泛的应用。其具有普通设备无法比拟的优势：1．加工精度高。一般可达到0．005～0．01ram。2．加工质量稳定、可靠。即加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好3．数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，因此生产率高。[关键词]

2、激光干涉仪、补偿、精度、定位误差、反相间隙、重复定位中图分类号：TH文献标识码：A文章编号：1009-914X(2014)08-0008-01数控机床的加工精度，很大的程度上去取决于母机的精度等级，因此提高以Z轴为例激光干涉仪RenishawML10数控机床的精度显得尤为重要。由于数控加工，整个的加工过程中都是自动进补偿前给的，人工几乎不能干预，所以要求机床的本身有很高的精度，同时需要数控系统能提供各种误差补偿功能，提高零件的加工精度，提高机床精度有两种基本方法：误差防止和误差补偿。误差防止就是试图通过设计和制造的途径消除可能的误差源，误

3、差补偿就是通过对误差的测量及对误差作用的纠正利用数控系统对误差进行补偿。j．．善薹鼍一利用激光干涉仪对数控机床精度误差测定误差的测定就是将数控机床某轴的指令位置与高精度位置测量系统所测得的实际位置相比较，计算出全程上的误差分布曲线，反应在高精度的误差测量系统中，数控系统在控制该轴运动时考虑该误差差值并加以补偿。-一～“-在大型数控卧式车床上我们采用的高精度的位置测量仪是激光干涉仪，目、前世界上激光干涉仪比较有名的厂商有：英国的雷尼绍(Relishaw)，美国的_：～_l¨_一-一“一-光动公司(OPtodyne)英国的安捷伦公司(Agil

4、ent)，我们以RenishawML10，结合本厂的HTC100290~控卧式车床为例探讨激光补偿在实际中的应用。～RenishawML10激光干涉仪系统是由ML10Gold激光发生和检测装者警，甚船”鬻置，ECO环境补偿装置，La-ser10测量分析软件和测量镜组成等，构成在检测和校准数控机床位置精度中，通常要用到线性镜组(线性位置精度的测量)，旋补偿后转镜组(回转位置精度测量)和旋转镜(斜轴线性位置精度测量)对于卧式车床我§们采用线性镜组。⋯⋯、利用RenishawML10激光干涉仪测量机床位置精度实现的过程和步骤⋯；如下：1)在数控

5、机床正确安装该高精度位移测量装置。鼬_誊2)在整个行程上每隔一定的距离取一个位置点作为补偿点，(一般来说位置点尽量多点，但不宜太多)3)记录运动到各点的实际精确位置

6、IIII_I一4)将各点处的误差值标出描绘会在不同的指令位置处的误差值曲线蜘q誊：董_曩_一5)多次测量6)分析一系列误差值的曲线，得到各个误差数据进行各位置点的误差补偿lll_-～一⋯⋯¨≥。“-l_'__=数控卧式车床检验精度要求0I以沈阳机床生产的HTC100290A为例，该大型数控卧式车床的的检验精度一般有三个方面即：a)重复定位精度(Maximumnegativer

7、elmatabiliW)R，b)鳊一j囊巍⋯z∞00_J：篓反向差值(Maximumreversalvalue)Bc)定位精度(Bidirectinalaccumy)A定位精度是指在半闭环系统中，数控机床的定位精度在很大的程度上滚珠补偿过程：丝杠的影响，尽管采用了高精度的滚珠丝杠，但是制造误差总是存在的，而且机定位补偿：机床行程3m检测程序3oN：，每段位移行程为lOOmm，设定激光床长期运行之后，由于机械磨损使丝杠螺距误差增大，要得到超过滚珠丝杠的补偿程序中步长值(step)设为100，最大值(max)为3000，最小值为(rdn)o~

8、距精度的运动精度，必须在数控系统中对其进行螺距补偿即定位补偿。补偿点数为1O点。即补偿程序中有十段程序。输入检测出的差值进行相应点补反向差值，在数控机床的传动链中无论是链传动，还是齿轮传动均存在反偿。然后在将参数32700~为1，再运行补偿程序。相应的数据就被系统所识别并向间隙，这种反向间隙的存在会造成机床的工作台反向运动时，伺服电机空转生效。而工作台实际不运动。对于采用半闭环伺服系统的数控机床反向间隙的存在会反向间隙补偿：影响机床的定位精度和重复定位精度，从而影响到产品的加工精度，因此需要采集机床反向间隙数据，机械间隙不应超出0．03r

9、am，再进行参数3245O进对数控机床的各坐标轴的反向间隙进行补偿。行相应点的间隙补偿。HTC100290A为例，该数控机床的系统为simens840D系统，只有x轴和z补偿前后图示如上图。轴