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1、,SiChuan Engineering Technical College-1959,點(diǎn)擊添加標(biāo)題,二級(jí)標(biāo)題,三級(jí)標(biāo)題,四級(jí)標(biāo)題,http:/,*,四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,機(jī)床數(shù)控改造電子教案,數(shù)控維修教研室,點(diǎn)擊添加標(biāo)題,二級(jí)標(biāo)題,三級(jí)標(biāo)題,四級(jí)標(biāo)題,學(xué)習(xí)單元,7,數(shù)控機(jī)床精,度,度檢驗(yàn)與補(bǔ),償,償,數(shù)控機(jī)床精,度,度的概念,測(cè)量?jī)x器儀,表,表,用步距規(guī)作,精,精度檢驗(yàn)與,螺,螺距補(bǔ)償?shù)?方,方法,定位精度的,確,確定,學(xué)生對(duì)數(shù)控,機(jī),機(jī)床進(jìn)行定,位,位精度檢驗(yàn),和,和螺距補(bǔ)償,考核一臺(tái)數(shù),控,控機(jī)床等級(jí),的,的精度組成,一,一般來(lái)講分,為,為三類：,1,、幾何精度,指影響機(jī)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(yùn),運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)單的講，,位,位置精度就,是,是指機(jī)床刀,具,具趨近目標(biāo),位,位置的能力,。,。它是通過(guò),對(duì),對(duì)測(cè)量值進(jìn),行,行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),分,分析處理后,得,得出來(lái)的結(jié),果,果。一般由,定,定位精度、,重,重復(fù)定位精,度,度及反向間,隙,隙三部分組,成,成。,3,、工作精度,通過(guò)用機(jī)床,加,加工規(guī)定的,試,試件，對(duì)加,工,工后的試件,進(jìn),進(jìn)行精度測(cè),量,量，評(píng)價(jià)是,否,否符合

3、規(guī)定,的,的設(shè)計(jì)要求,。,。,1,、數(shù)控機(jī)床,精,精度的概念,定位精度,：定位精,度,度是指實(shí)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(cè)系,統(tǒng),統(tǒng)、進(jìn)給系,統(tǒng),統(tǒng)等的誤差,，,，還包括移,動(dòng),動(dòng)部件導(dǎo)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(fù)定位精,度,度,：它是指,在,在數(shù)控機(jī)床,上,上，反復(fù)運(yùn),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(fù)定,位,位精度受伺,服,服系統(tǒng)特性,、,、進(jìn)給傳動(dòng),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(fù)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(xiàng)非常,重,重要的精度,指,指標(biāo),1,、數(shù)控機(jī)床,精,精度的概念,反向間隙,：在進(jìn)給,軸,軸運(yùn)動(dòng)方向,發(fā),發(fā)生改變時(shí),，,，機(jī)械傳動(dòng),系,系統(tǒng)都存在,一,一定的間隙,，,，這個(gè)間隙,稱,稱為反向間,隙,隙，它會(huì)造,成,成工作臺(tái)定,位,位誤差，間,隙,隙太大還會(huì),造,造成系統(tǒng)振,蕩,蕩。,1,、數(shù)控機(jī)床,精,精度的概念,2,、測(cè)量?jī)x器,儀,儀表,2.1,百分表,用于測(cè)量精,度,度要求不高,的,的場(chǎng)合，用,于,于測(cè)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(cè),量,量精度高（,0.01,微米級(jí)）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(cè),量,量機(jī)床幾何,誤,誤差、補(bǔ)償,數(shù),數(shù)據(jù)自動(dòng)生,成,成和輸入的,功,功能。,2.2,激光干涉儀,2,、測(cè)量?jī)x器,儀,儀表,2.2,激光干涉儀,2,、測(cè)量?jī)x器,儀,儀表,2.2,激光干涉儀,2,、測(cè)量?jī)x器,儀,儀表,激光干涉儀,功,功能,直線定位精,度,度、重復(fù)定,位,位精度測(cè)量,螺距誤差測(cè),試,試、補(bǔ)償,旋轉(zhuǎn)工作臺(tái),測(cè),測(cè)試,角度測(cè)量,直線度測(cè)量,垂直度測(cè)量,2,、測(cè)量?jī)x器,儀,儀表,2.3,球桿儀,2,、

6、測(cè)量?jī)x,器,器儀表,2.3,球桿儀,2,、測(cè)量?jī)x,器,器儀表,2.3,球桿儀測(cè),試,試系統(tǒng),2,、測(cè)量?jī)x,器,器儀表,球桿儀功,能,能,循圓測(cè)試,提,提供快速,且,且有效的,方,方法來(lái)進(jìn),行,行工具機(jī),循,循跡精度,的,的量測(cè)。,循,循圓測(cè)試,能,能顯示在,循,循圓路徑,兩,兩軸同動(dòng),的,的情形。,當(dāng),當(dāng)機(jī)器多,軸,軸沿著循,圓,圓軌跡移,動(dòng),動(dòng)時(shí)，任,一,一軸會(huì)以,正,正弦波形,的,的加速度,、,、速度及,位,位置變化,運(yùn),運(yùn)行。量,測(cè),測(cè)循圓路,徑,徑資料將,可,可顯示機(jī),器,器移動(dòng)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(lái)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(jī),器,器振動(dòng)的,關(guān),關(guān)聯(lián)性。,2,、測(cè)量?jī)x,器,器儀表,2.3,球桿儀測(cè),試,試圖片,2,、測(cè)量?jī)x,器,器儀表,2.3,球桿儀測(cè),試,試圖片,2,、測(cè)量?jī)x,器,器儀表,2.4,步距規(guī),功能：確,定,定定位精,度,度和重復(fù),定,定位精度,，,，進(jìn)行反,向,向間隙補(bǔ),償,償和螺距,補(bǔ),補(bǔ)償,2,、測(cè)量?jī)x,器,器儀表,用步距規(guī),測(cè),測(cè)量定位,精,精度因其,操,操作簡(jiǎn)單,而,而在批量,生,生產(chǎn)中被,廣,廣泛采用,3.1,測(cè)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(jì),，,，加工后,測(cè),測(cè)量出,P,1,、,P,2,、,.P,i,的實(shí)際尺,寸,寸作為定,位,位精度檢,測(cè),測(cè)時(shí)的目,標(biāo),標(biāo)位置坐,標(biāo),標(biāo)（測(cè)量,基,基準(zhǔn)）。,測(cè),測(cè)量時(shí)，,將,將步距規(guī),置,置于工作,臺(tái),臺(tái)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(dòng),動(dòng)），表,頭,頭接觸在,P,0,點(diǎn)，表針,置,置零；用,程,程序控制,工,工作臺(tái)按,標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)循環(huán),圖,圖（圖,2,）移動(dòng)，,移,移動(dòng)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(diǎn)，表盤,在,在各點(diǎn)的,讀,讀數(shù)則為,該,該位置的,單,單向位置,偏,偏差，按,標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)循環(huán),圖,圖測(cè)量,5,次，將各,點(diǎn),點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)”對(duì),數(shù),數(shù)據(jù)進(jìn)行,處,處理，可,確,確定該坐,標(biāo),標(biāo)的定位,精,精度和重,復(fù),復(fù)定位精,度,度。,3、用步,距,距規(guī)作精,度,度檢驗(yàn)與,螺,螺距補(bǔ)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(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)循環(huán)圖,3、用步,距,距規(guī)作

10、精,度,度檢驗(yàn)與,螺,螺距補(bǔ)償,的,的方法,3.3,螺距補(bǔ)償,原,原理,數(shù)控機(jī)床,軟,軟件補(bǔ)償,的,的基本原,理,理是在機(jī),床,床的機(jī)床,坐,坐標(biāo)系中,，,，在無(wú)補(bǔ),償,償?shù)臈l件,下,下，在軸,線,線測(cè)量行,程,程內(nèi)將測(cè),量,量行程等,分,分為若干,段,段，測(cè)量,出,出各目標(biāo),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(bǔ)指,令,令上，如,下,下圖所示,，,，指令要,求,求沿,Z,軸運(yùn)動(dòng)到,目,目標(biāo)位置,Pi,，目標(biāo)實(shí),際,際位置為,Pij,該點(diǎn)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(jì)算時(shí),自,自動(dòng)將目

11、,標(biāo),標(biāo)位置,Pi,的平均位,置,置偏差疊,加,加到插補(bǔ),指,指令上，,實(shí),實(shí)際運(yùn)動(dòng),位,位置為，,使誤差部,分,分抵消，,實(shí),實(shí)現(xiàn)誤差,的,的補(bǔ)償。,螺距誤差,可,可進(jìn)行單,向,向和雙向,補(bǔ),補(bǔ)償。,3、用步,距,距規(guī)作精,度,度檢驗(yàn)與,螺,螺距補(bǔ)償,的,的方法,3.4,反向間隙,補(bǔ),補(bǔ)償原理,反向間隙,補(bǔ),補(bǔ)償又稱,為,為齒隙補(bǔ),償,償。機(jī)械,傳,傳動(dòng)鏈在,改,改變轉(zhuǎn)向,時(shí),時(shí)，由于,反,反向間隙,的,的存在，,會(huì),會(huì)引起伺,服,服電機(jī)的,空,空轉(zhuǎn)，而,無(wú),無(wú)工作臺(tái),的,的實(shí)際運(yùn),動(dòng),動(dòng)，又稱,失,失動(dòng)。反,向,向間隙補(bǔ),償,償原理是,在,在無(wú)補(bǔ)償,的,的條件下,，,，在軸線,測(cè),測(cè)量行程

12、,內(nèi),內(nèi)將測(cè)量,行,行程等分,為,為若干段,，,，測(cè)量出,各,各目標(biāo)位,置,置,Pi,的平均反,向,向差值，,作,作為機(jī)床,的,的補(bǔ)償參,數(shù),數(shù)輸入系,統(tǒng),統(tǒng)。,CNC,系統(tǒng)在控,制,制坐標(biāo)軸,反,反向運(yùn)動(dòng),時(shí),時(shí)，自動(dòng),先,先讓該坐,標(biāo),標(biāo)反向運(yùn),動(dòng),動(dòng)值，然,后,后按指令,進(jìn),進(jìn)行運(yùn)動(dòng),。,。,3、用步,距,距規(guī)作精,度,度檢驗(yàn)與,螺,螺距補(bǔ)償,的,的方法,3.5,用步距規(guī),檢,檢測(cè)機(jī)床,精,精度及進(jìn),行,行補(bǔ)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(cè)量和,補(bǔ),補(bǔ)償為例,，,，具體操,作,作步驟如,下,下：,（,1,）進(jìn)入系,統(tǒng),統(tǒng)，將軸,補(bǔ),補(bǔ)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(dòng),動(dòng)；,（,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(dòng),動(dòng)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(jìn)出自,由,由；,3、用步,距,距規(guī)作精,度,度檢驗(yàn)與,螺,螺距補(bǔ)

14、償,的,的方法,（,6,）,根,根,據(jù),據(jù),步,步,距,距,規(guī),規(guī),的,的,實(shí),實(shí),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(duì),對(duì),零,零,，,，,自,自,動(dòng),動(dòng),運(yùn),運(yùn),行,行,程,程,序,序,，,，,使,使,Z,軸,的,的,正,正,反,反,向,向,都,都,移,移,動(dòng),動(dòng),相,相,同,同,的,的,數(shù),數(shù),值,值,，,，,在,在,換,換,向,向,時(shí),時(shí),注,注,意,意,消,消,除,除,反,反,向,向,

15、間,間,隙,隙,；,；,（,8,）,測(cè),測(cè),量,量,5,個(gè),循,循,環(huán),環(huán),，,，,并,并,將,將,讀,讀,數(shù),數(shù),記,記,錄,錄,到,到,“,“,實(shí),實(shí),驗(yàn),驗(yàn),記,記,錄,錄,表,表,”,”,中,中,。,。,停,停,止,止,運(yùn),運(yùn),行,行,，,，,將,將,表,表,頭,頭,移,移,開(kāi),開(kāi),測(cè),測(cè),量,量,面,面,。,。,（,9,）,按,按,”,”,定,定,位,位,精,精,度,度,和,和,重,重,復(fù),復(fù),定,定,位,位,精,精,度,度,的,的,確,確,定,定,GB/T17421.2,99,標(biāo),準(zhǔn),準(zhǔn),”,”,對(duì),對(duì),數(shù),數(shù),據(jù),據(jù),進(jìn),進(jìn),行,行,處,處,理,理,，,，,先,先,計(jì),計(jì),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(yàn),驗(yàn),與,與,螺,螺,距,距,補(bǔ),補(bǔ),償,償,的,的,方,方,法,法,（,10,）,誤,誤,差,差,補(bǔ),補(bǔ),償,償,反,向,向,間,間,隙,隙,補(bǔ),補(bǔ),償,償,：,：,將,記,記,錄,錄,表,表,中,中,計(jì),計(jì),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(bǔ),補(bǔ),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(dāng),當(dāng),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(bǔ),補(bǔ),償,償,，,，,如,如,果,果,做,做,雙,雙,向,向,螺,螺,距,距,補(bǔ),補(bǔ),償,償,，,，,