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数控机床

利用激光干涉仪提高数控机床定位精度(中)

星之球激光 来源:佳工机电网2011-12-11 我要评论(0 )   

5、燕尾状 图1为在往程测试中出现向下的坡度的情况,回程测试为往程测试的镜像,往程和回程测试之间的偏差(或滞后或反向间隙)随轴线离开受驱动端而逐渐进步。产生燕尾状...

5、燕尾状

图1为在往程测试中出现向下的坡度的情况,回程测试为往程测试的镜像,往程和回程测试之间的偏差(或滞后或反向间隙)随轴线离开受驱动端而逐渐进步。产生燕尾状的可能原因主要是机床方面的题目,如滚珠丝杠扭转、导轨太紧、使用的误差补偿值不正确等。

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图1 燕尾状误差曲线

针对以上题目,有以下建议:检查丝杠和导轨润滑;检查在垂直轴上的平衡作用;检查并调节导轨夹条;检查导轨盖是否咬着及检查控制器补偿。

6、正反向交叉线

正反向交叉线是指正向(向外)运行产生负坡度,而反向(向内)运行则产生正坡度。这是丝杠扭转的一个特殊例子,其中,单向线性误差补偿和单反向值已在控制器中设置。

针对这些题目可采取:检查丝杠和导轨润滑;检查在垂直轴上的平衡作用;检查并调节导轨夹条;检查导轨盖是否咬着;检查控制器补偿。

假如用户计划在轴线中间位置完成大部分的工作,则当前补偿可以为是最佳的解决方法,由于它将最大误差分布在轴线端部,而最小的误差则在中间位置。删除误差补偿将产生燕尾状图形。

7、锯齿形

图2为在整个测试过程中误差都呈增加的趋势,甚至在设为基准值或零的轴线位置上误差还在增加。出现此锯齿形的可能原因有:(1)丝杠误差、光学镜组的热漂移。(2)机械故障、编码器反馈不可靠。

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图2 锯齿形误差曲线

针对以上题目,我们建议:假如误差很小(几个微米),可以在光学镜组彼此靠近时设为基准值并重做测试。在开始测试之前确保光学镜组已有充分的时间适应环境温度,并让机床预热,假如温度或其它环境条件在测试期间发生变化,则可能的原因是激光设为基准值时由于固定和移动光学镜组之间有间隙而引起丝杠误差。我们要确保在重新测试之前,尽可能降低丝杠误差的可能性。针对由光学镜组适应环境引起的热漂移题目,在重新测试之前,我们要确保光学镜已有足够的时间适应环境温度。雷尼绍光学镜组引起这种误差的可能性较小,由于镜组的制作材料是铝,能够比钢更快地适应环境。

假如丝杠误差和热漂移都不是引起误差的原因,则有可能是机械漂移。机床轴线相对机床位置反馈系统发生移动的话,则可能是由于编码器或线性计量仪安装不牢固引起的,这样,电机的热量传到机床的机体中使机床的温度逐渐进步。由于有这种可能性,即产生移动的组件因热膨胀而移动的间隔会受到物理性限制,若是这种情况,我们可以公道猜测在一定次数的测试之后,误差(单向)增加的速度将逐渐降低,机械漂移最有可能产生负误差并且所产生的坡度会是一个方向比另一个方向扁平;另外也有可能是由于编码器信号有噪音,造成控制器的脉冲计数增加,或者编码器信号电平与控制器输进不兼容的情况。

8、花瓣形

图3所示的误差随时间和间隔不断增加使线出现花瓣形。导致花瓣形的可能原因有:(1)在材料温度传感器定位不正确或者膨胀系数不正确。(2)滚珠丝杠在测试期间温度进步、机床温度改变。

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图3 花瓣形误差曲线

为保证测试的精确度,建议在开始校准之前要让机床完全预热。在图3中,安装滚珠丝杠的端部可能正好与行程起始点重合,并且可在另一端产生轴向浮动。假如滚珠丝杠在对端受到限制,图形将显示负坡度。

 

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