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1、,SiChuan Engineering Technical College-1959,點擊添加標題,二級標題,三級標題,四級標題,http:/,*,四川工程職業(yè)技術(shù)學院,機床數(shù)控改造電子教案,數(shù)控維修教研室,點擊添加標題,二級標題,三級標題,四級標題,學習單元,7,數(shù)控機床精,度,度檢驗與補,償,償,數(shù)控機床精,度,度的概念,測量儀器儀,表,表,用步距規(guī)作,精,精度檢驗與,螺,螺距補償?shù)?方,方法,定位精度的,確,確定,學生對數(shù)控,機,機床進行定,位,位精度檢驗,和,和螺距補償,考核一臺數(shù),控,控機床等級,的,的精度組成,一,一般來講分,為,為三類：,1,、幾何精度,指影響機床,加,加工精度

2、的,組,組成零部件,的,的精度，包,括,括本身的尺,寸,寸、形狀精,度,度及部件裝,配,配后的位置,及,及相互間的,運,運動精度，,如,如平面度、,重,重回度、相,交,交度、平行,度,度、直線度,、,、垂直度等,。,。,2,、位置精度,簡單的講，,位,位置精度就,是,是指機床刀,具,具趨近目標,位,位置的能力,。,。它是通過,對,對測量值進,行,行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,分,分析處理后,得,得出來的結(jié),果,果。一般由,定,定位精度、,重,重復定位精,度,度及反向間,隙,隙三部分組,成,成。,3,、工作精度,通過用機床,加,加工規(guī)定的,試,試件，對加,工,工后的試件,進,進行精度測,量,量，評價是,否,否符合

3、規(guī)定,的,的設(shè)計要求,。,。,1,、數(shù)控機床,精,精度的概念,定位精度,：定位精,度,度是指實際,位,位置與指令,位,位置的一致,程,程度,其不一致量,即,即為定位誤,差,差其誤差稱,為,為定位誤差,。,。定位誤差,包,包括伺服系,統(tǒng),統(tǒng)、檢測系,統(tǒng),統(tǒng)、進給系,統(tǒng),統(tǒng)等的誤差,，,，還包括移,動,動部件導軌,的,的幾何誤差,等,等。它將直,接,接影響零件,加,加工的精度,。,。,重復定位精,度,度,：它是指,在,在數(shù)控機床,上,上，反復運,行,行同一程序,代,代碼，所得,到,到的位置精,度,度的一致程,度,度。重復定,位,位精度受伺,服,服系統(tǒng)特性,、,、進給傳動,環(huán),環(huán)節(jié)的間隙,與,與剛性

4、以及,摩,摩擦特性等,因,因素的影響,。,。一般情況,下,下，重復定,位,位精度是呈,正,正態(tài)分布的,偶,偶然性誤差,，,，它影響一,批,批零件加工,的,的一致性，,是,是一項非常,重,重要的精度,指,指標,1,、數(shù)控機床,精,精度的概念,反向間隙,：在進給,軸,軸運動方向,發(fā),發(fā)生改變時,，,，機械傳動,系,系統(tǒng)都存在,一,一定的間隙,，,，這個間隙,稱,稱為反向間,隙,隙，它會造,成,成工作臺定,位,位誤差，間,隙,隙太大還會,造,造成系統(tǒng)振,蕩,蕩。,1,、數(shù)控機床,精,精度的概念,2,、測量儀器,儀,儀表,2.1,百分表,用于測量精,度,度要求不高,的,的場合，用,于,于測量反向,間,

5、間隙。,2.2,激光干涉儀,激光干涉儀,量,量程大（幾,十,十米），測,量,量精度高（,0.01,微米級）可,以,以用于反向,間,間隙和螺距,誤,誤差。新型,的,的激光干涉,儀,儀還具有測,量,量機床幾何,誤,誤差、補償,數(shù),數(shù)據(jù)自動生,成,成和輸入的,功,功能。,2.2,激光干涉儀,2,、測量儀器,儀,儀表,2.2,激光干涉儀,2,、測量儀器,儀,儀表,2.2,激光干涉儀,2,、測量儀器,儀,儀表,激光干涉儀,功,功能,直線定位精,度,度、重復定,位,位精度測量,螺距誤差測,試,試、補償,旋轉(zhuǎn)工作臺,測,測試,角度測量,直線度測量,垂直度測量,2,、測量儀器,儀,儀表,2.3,球桿儀,2,、

6、測量儀,器,器儀表,2.3,球桿儀,2,、測量儀,器,器儀表,2.3,球桿儀測,試,試系統(tǒng),2,、測量儀,器,器儀表,球桿儀功,能,能,循圓測試,提,提供快速,且,且有效的,方,方法來進,行,行工具機,循,循跡精度,的,的量測。,循,循圓測試,能,能顯示在,循,循圓路徑,兩,兩軸同動,的,的情形。,當,當機器多,軸,軸沿著循,圓,圓軌跡移,動,動時，任,一,一軸會以,正,正弦波形,的,的加速度,、,、速度及,位,位置變化,運,運行。量,測,測循圓路,徑,徑資料將,可,可顯示機,器,器移動路,徑,徑與理想,圓,圓路徑的,偏,偏離量，,繪,繪制出的,外,外型將可,用,用來診斷,與,與伺服不,匹,匹

7、配、背,隙,隙、反向,凸,凸波、直,角,角度誤差,、,、周期性,誤,誤差、黏,滯,滯度、機,器,器振動的,關(guān),關(guān)聯(lián)性。,2,、測量儀,器,器儀表,2.3,球桿儀測,試,試圖片,2,、測量儀,器,器儀表,2.3,球桿儀測,試,試圖片,2,、測量儀,器,器儀表,2.4,步距規(guī),功能：確,定,定定位精,度,度和重復,定,定位精度,，,，進行反,向,向間隙補,償,償和螺距,補,補償,2,、測量儀,器,器儀表,用步距規(guī),測,測量定位,精,精度因其,操,操作簡單,而,而在批量,生,生產(chǎn)中被,廣,廣泛采用,3.1,測量方法,步距規(guī)結(jié),構(gòu),構(gòu)如圖,1,所示：尺,寸,寸,P,1,、,P,2,、,.P,i,按,1

8、00mm,間距設(shè)計,，,，加工后,測,測量出,P,1,、,P,2,、,.P,i,的實際尺,寸,寸作為定,位,位精度檢,測,測時的目,標,標位置坐,標,標（測量,基,基準）。,測,測量時，,將,將步距規(guī),置,置于工作,臺,臺上，并,將,將步距規(guī),軸,軸線與,Z,軸軸線校,平,平行，令,Z,軸回零；,將,將杠桿千,分,分表固定,在,在主軸箱,上,上（不移,動,動），表,頭,頭接觸在,P,0,點，表針,置,置零；用,程,程序控制,工,工作臺按,標,標準循環(huán),圖,圖（圖,2,）移動，,移,移動距離,依,依次為,P,1,、,P,2,、,.P,i,，表頭則,依,依次接觸,到,到,P,1,、,P,2,、,.

9、P,i,點，表盤,在,在各點的,讀,讀數(shù)則為,該,該位置的,單,單向位置,偏,偏差，按,標,標準循環(huán),圖,圖測量,5,次，將各,點,點讀數(shù)（,單,單向位置,偏,偏差）記,錄,錄在記錄,表,表中，按,“,“,GB/T12421.299,標準”對,數(shù),數(shù)據(jù)進行,處,處理，可,確,確定該坐,標,標的定位,精,精度和重,復,復定位精,度,度。,3、用步,距,距規(guī)作精,度,度檢驗與,螺,螺距補償,的,的方法,P,0,10,50,80,P,i,P,2,P,1,圖,1,步距規(guī)結(jié)構(gòu)圖,位置,i,（,m=5,）,i 0 1 2 3 m=5,循環(huán),j,j=1,2,.n,圖,2,標準檢驗循環(huán)圖,3、用步,距,距規(guī)作

10、精,度,度檢驗與,螺,螺距補償,的,的方法,3.3,螺距補償,原,原理,數(shù)控機床,軟,軟件補償,的,的基本原,理,理是在機,床,床的機床,坐,坐標系中,，,，在無補,償,償?shù)臈l件,下,下，在軸,線,線測量行,程,程內(nèi)將測,量,量行程等,分,分為若干,段,段，測量,出,出各目標,位,位置,Pi,的平均位,置,置偏差,把平均位,置,置偏差反,向,向疊加到,數(shù),數(shù)控系統(tǒng),的,的插補指,令,令上，如,下,下圖所示,，,，指令要,求,求沿,Z,軸運動到,目,目標位置,Pi,，目標實,際,際位置為,Pij,該點的平,均,均位置偏,差,差為,將該值輸,入,入系統(tǒng)，,則,則系統(tǒng),CNC,在計算時,自,自動將目

11、,標,標位置,Pi,的平均位,置,置偏差疊,加,加到插補,指,指令上，,實,實際運動,位,位置為，,使誤差部,分,分抵消，,實,實現(xiàn)誤差,的,的補償。,螺距誤差,可,可進行單,向,向和雙向,補,補償。,3、用步,距,距規(guī)作精,度,度檢驗與,螺,螺距補償,的,的方法,3.4,反向間隙,補,補償原理,反向間隙,補,補償又稱,為,為齒隙補,償,償。機械,傳,傳動鏈在,改,改變轉(zhuǎn)向,時,時，由于,反,反向間隙,的,的存在，,會,會引起伺,服,服電機的,空,空轉(zhuǎn)，而,無,無工作臺,的,的實際運,動,動，又稱,失,失動。反,向,向間隙補,償,償原理是,在,在無補償,的,的條件下,，,，在軸線,測,測量行程

12、,內(nèi),內(nèi)將測量,行,行程等分,為,為若干段,，,，測量出,各,各目標位,置,置,Pi,的平均反,向,向差值，,作,作為機床,的,的補償參,數(shù),數(shù)輸入系,統(tǒng),統(tǒng)。,CNC,系統(tǒng)在控,制,制坐標軸,反,反向運動,時,時，自動,先,先讓該坐,標,標反向運,動,動值，然,后,后按指令,進,進行運動,。,。,3、用步,距,距規(guī)作精,度,度檢驗與,螺,螺距補償,的,的方法,3.5,用步距規(guī),檢,檢測機床,精,精度及進,行,行補償?shù)?操,操作步驟,以華中數(shù),控,控系統(tǒng)車,床,床的,Z,軸定位精,度,度測量和,補,補償為例,，,，具體操,作,作步驟如,下,下：,（,1,）進入系,統(tǒng),統(tǒng)，將軸,補,補償參數(shù),全

13、,全部清零,；,；,（,2,）將頂尖,錐,錐面擦拭,干,干凈，分,別,別裝入主,軸,軸錐孔以,及,及尾座錐,孔,孔內(nèi)，并,鎖,鎖緊；,（,3,）,Z,軸回零，,尾,尾座放在,離,離溜板箱,30MM,間隙處，,鎖,鎖緊尾座,，,，,Z,軸不能移,動,動；,（,4,）擦拭干,凈,凈步距規(guī),兩,兩端頂尖,孔,孔，嵌入,兩,兩端頂尖,之,之間，轉(zhuǎn),動,動尾座套,筒,筒，上緊,步,步距規(guī)，,并,并鎖緊尾,座,座套筒；,（,5,）將杠桿,千,千分表固,定,定在刀架,上,上，調(diào)整,杠,杠桿千分,表,表的位置,，,，使之與,步,步距規(guī)之,間,間進出自,由,由；,3、用步,距,距規(guī)作精,度,度檢驗與,螺,螺距補

14、償,的,的方法,（,6,）,根,根,據(jù),據(jù),步,步,距,距,規(guī),規(guī),的,的,實,實,際,際,間,間,距,距,數(shù),數(shù),值,值,，,，,編,編,寫,寫,合,合,理,理,的,的,數(shù),數(shù),控,控,加,加,工,工,程,程,序,序,；,；,（,7,）,調(diào),調(diào),整,整,杠,杠,桿,桿,千,千,分,分,表,表,的,的,表,表,頭,頭,對,對,零,零,，,，,自,自,動,動,運,運,行,行,程,程,序,序,，,，,使,使,Z,軸,的,的,正,正,反,反,向,向,都,都,移,移,動,動,相,相,同,同,的,的,數(shù),數(shù),值,值,，,，,在,在,換,換,向,向,時,時,注,注,意,意,消,消,除,除,反,反,向,向,

15、間,間,隙,隙,；,；,（,8,）,測,測,量,量,5,個,循,循,環(huán),環(huán),，,，,并,并,將,將,讀,讀,數(shù),數(shù),記,記,錄,錄,到,到,“,“,實,實,驗,驗,記,記,錄,錄,表,表,”,”,中,中,。,。,停,停,止,止,運,運,行,行,，,，,將,將,表,表,頭,頭,移,移,開,開,測,測,量,量,面,面,。,。,（,9,）,按,按,”,”,定,定,位,位,精,精,度,度,和,和,重,重,復,復,定,定,位,位,精,精,度,度,的,的,確,確,定,定,GB/T17421.2,99,標,準,準,”,”,對,對,數(shù),數(shù),據(jù),據(jù),進,進,行,行,處,處,理,理,，,，,先,先,計,計,算,算

16、,出,出,“,“,平,平,均,均,位,位,置,置,偏,偏,差,差,”,”,、,、,“,“,反,反,向,向,差,差,值,值,Bi,”,”,和,“,“,平,平,均,均,反,反,向,向,值,值,Bi,”,”,；,3,、,、,用,用,步,步,距,距,規(guī),規(guī),作,作,精,精,度,度,檢,檢,驗,驗,與,與,螺,螺,距,距,補,補,償,償,的,的,方,方,法,法,（,10,）,誤,誤,差,差,補,補,償,償,反,向,向,間,間,隙,隙,補,補,償,償,：,：,將,記,記,錄,錄,表,表,中,中,計,計,算,算,所,所,得,得,的,的,軸,軸,線,線,平,平,均,均,反,反,向,向,差,差,值,值,寫,寫,入,入,系,系,統(tǒng),統(tǒng),Z,軸,補,補,償,償,參,參,數(shù),數(shù),表,表,的,的,“,“,反,反,向,向,間,間,隙,隙,（,（,內(nèi),內(nèi),部,部,脈,脈,沖,沖,當,當,量,量,）,）,”,”,后,后,的,的,數(shù),數(shù),據(jù),據(jù),欄,欄,；,；,一,一,般,般,做,做,單,單,向,向,螺,螺,距,距,補,補,償,償,，,，,如,如,果,果,做,做,雙,雙,向,向,螺,螺,距,距,補,補,償,償,，,，,