干貨!數(shù)控機(jī)床定位精度檢測(cè)有哪七種方式

　　數(shù)控車床定位精度，是指在NC設(shè)備控制下，數(shù)控車床各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的位置精度。CNC數(shù)控車床的定位精度又可以被理解為數(shù)控車床運(yùn)動(dòng)精度。

　　一般數(shù)控車床采用手動(dòng)進(jìn)給，其定位精度主要取決于讀數(shù)誤差，而數(shù)控機(jī)床的定位精度主要取決于數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)誤差，而數(shù)控機(jī)床的定位精度則取決于數(shù)控程序指令。在數(shù)控設(shè)備的控制下，數(shù)控車床各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)是在數(shù)控設(shè)備的控制下完成的，各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件在程序指令控制下的精度直接反映了加工零件的精度，因此，定位精度是一項(xiàng)重要檢測(cè)內(nèi)容。

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直線運(yùn)動(dòng)定位的精度檢測(cè)

　　一般情況下，數(shù)控車床和工作臺(tái)空載時(shí)，直線運(yùn)動(dòng)定位精度較高。對(duì)數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)，應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的規(guī)定(ISO標(biāo)準(zhǔn))，以激光測(cè)量為準(zhǔn)。如果不使用激光干涉儀，對(duì)于普通用戶也可以使用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)度尺，配上光學(xué)讀數(shù)顯微鏡進(jìn)行比較測(cè)量。但測(cè)量?jī)x器的精度要比被測(cè)儀器高1~2級(jí)。

　　ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每個(gè)定位點(diǎn)由五次測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算平均誤差，并由散差-3散差帶構(gòu)成定位點(diǎn)散差帶。

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直線運(yùn)動(dòng)的重復(fù)定位精度檢測(cè)

用于測(cè)試的儀器與用于測(cè)試定位精度的儀器相同。通常的檢測(cè)方法是在每一個(gè)坐標(biāo)行程的中點(diǎn)處和兩端任意三個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量，每一個(gè)位置采用快速移動(dòng)定位，在相同條件下重復(fù)定位7次，測(cè)得停止位置的數(shù)值并計(jì)算讀數(shù)最大差。用正負(fù)號(hào)作為三個(gè)位置差中最大差值的二分之一，作為該坐標(biāo)的重復(fù)定位精度，它是衡量軸運(yùn)動(dòng)精度穩(wěn)定性的最基本的指標(biāo)。

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對(duì)直線運(yùn)動(dòng)原點(diǎn)進(jìn)行精度回測(cè)

原始回傳精度，實(shí)質(zhì)上是該坐標(biāo)軸上某一特殊點(diǎn)的重復(fù)定位精度，其檢測(cè)方法與重復(fù)定位精度完全一致。

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直線運(yùn)動(dòng)中的反向誤差檢測(cè)

　　線性運(yùn)動(dòng)的反向誤差，又稱失動(dòng)量，是指坐標(biāo)軸對(duì)傳動(dòng)鏈上驅(qū)動(dòng)部件(如伺服電動(dòng)機(jī)、伺服液壓馬達(dá)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等)的反向死區(qū)，以及對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)副的反向間隙和彈性變形等誤差的綜合反映。測(cè)量誤差越大，定位精度和重復(fù)定位精度越低;

　　倒置誤差的檢測(cè)方法是，在被測(cè)坐標(biāo)軸的行程中，預(yù)先向前或反向移動(dòng)一段距離，并以停止位置為基準(zhǔn)，在同一方向給停止位置賦予一定的移動(dòng)指示值，使之先移一段距離，然后再將該距離向相反方向移動(dòng)，以測(cè)量停止位置與基準(zhǔn)位置的差異。

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　　對(duì)三個(gè)接近行程中間點(diǎn)和兩端的位置分別進(jìn)行多次測(cè)定(通常是7次)，得到每個(gè)位置的平均值，使之作為誤差值的最大值。

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回轉(zhuǎn)工作臺(tái)位置精度檢測(cè)

　　測(cè)量具有標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤、角度多面體、圓形光柵、平行光管(準(zhǔn)直器)等，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。量程為工作臺(tái)正向(或反向)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，停止，鎖定，定位，以這個(gè)位置為基準(zhǔn)，然后迅速地向同方向旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，每隔30次鎖定定位，進(jìn)行測(cè)量。正反轉(zhuǎn)分別測(cè)量一周，每定位點(diǎn)實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論值(指令值)之差的最大值為分度誤差。

　　若為數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，則每30米應(yīng)確定一個(gè)定位目標(biāo)，對(duì)每30米由正反兩個(gè)方向快速定位7次，實(shí)際達(dá)到位置與目標(biāo)位置之差即位置偏差，然后按照GB10931-89《數(shù)控機(jī)床定位精度評(píng)定方法》中規(guī)定的方法計(jì)算出平均位置與目標(biāo)位置之差，即平均位置與標(biāo)準(zhǔn)位置之差的最大值，以及平均位置與標(biāo)準(zhǔn)位置之差的和之差，即數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)定位精度誤差。

　　從實(shí)際使用需要出發(fā)，針對(duì)干式變壓器的特點(diǎn)，對(duì)0,90,180,270等幾個(gè)直角等分點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)測(cè)量，要求這些點(diǎn)的精度要比其它角度位置高一級(jí)。

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旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)重復(fù)分度精度檢測(cè)

　　測(cè)試方法為在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)一個(gè)星期內(nèi)任意選擇3個(gè)位置，對(duì)其進(jìn)行重復(fù)定位，分別在正向和反向旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行測(cè)試。在所有讀數(shù)中，理論值與對(duì)應(yīng)位置差的最大值分度精度。若為數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，則以每30次為一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，分別從正反兩個(gè)方向?qū)γ總€(gè)目標(biāo)位置進(jìn)行5次快速定位，測(cè)量到實(shí)際位置與目標(biāo)位置的差，即即位誤差，然后按GB10931-89規(guī)定的方法計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)誤差，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)誤差最大值為其6倍，即為數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)重復(fù)分度精度。

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回轉(zhuǎn)臺(tái)原點(diǎn)復(fù)歸精度檢測(cè)

　　量測(cè)方法是從7個(gè)任意位置分別對(duì)原點(diǎn)進(jìn)行復(fù)歸，確定其停止位置，以讀出的最大差作為原點(diǎn)復(fù)歸的精確度。

　　應(yīng)指出的是，目前對(duì)定位精度的檢測(cè)都是在快速定位的情況下進(jìn)行的，對(duì)于一些進(jìn)給系統(tǒng)性能不佳的數(shù)控機(jī)床，采用不同的進(jìn)給速度進(jìn)行定位，就會(huì)得到不同的定位精度值。此外，定位精度的測(cè)試結(jié)果與環(huán)境溫度及該坐標(biāo)軸的工作狀態(tài)有關(guān)，因此，目前大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用半閉環(huán)系統(tǒng)，位置檢測(cè)元件大多安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，在1米行程內(nèi)產(chǎn)生0.01~0.02mm的誤差也不足為奇。由于熱伸長(zhǎng)引起的誤差，一些數(shù)控車床采用預(yù)拉伸(預(yù)緊)的方法來減小其影響。

　　每一個(gè)坐標(biāo)軸的重復(fù)定位精度是最基本的精度指標(biāo)，反映了該坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)精度的穩(wěn)定性，無法想象精度較低的數(shù)控車床可以穩(wěn)定地用于生產(chǎn)。

　　在數(shù)控系統(tǒng)功能日益豐富的今天，對(duì)于每一坐標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)精度，如螺距積累誤差、倒角誤差等，系統(tǒng)都能補(bǔ)償，只有隨機(jī)誤差是無法補(bǔ)償?shù)?，而重?fù)定位精度正是反映了進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的綜合隨機(jī)誤差，它不能由數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超差時(shí)，只能對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)鏈進(jìn)行精調(diào)修正。所以，如果可以選擇數(shù)控車床，最好選擇重復(fù)定位精度較高的數(shù)控車床。