数控机床定位精度与激光干涉仪测试曲线分析报告

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数控机床定位精度与激光干涉仪测试曲线分析报告

数控机床定位精度与激光干涉仪测试曲线分析报告

定位精度与激光干涉仪线性分析报告一、数控机床定位精度常见误差曲线及分析1.负坡度图1中曲线向外运行和向内运行,两个测试均出现向下的坡度。

图1显示在整个轴线长度上,误差呈线性负增加。

这表示激光系统测量的距离短于机床位置反馈系统指示的距离。

图11.负坡度可能原因。

在激光干涉仪设置上,可能光束准直调整不正确,如果轴线短于lm,则可能是材料热膨胀补偿系数不正确,材料温度测量不正确或波长补偿不正确。

建议:(1)如果轴线行程很短,请检查激光的校准情况,检查电脑和测量头是否已连接并有反应;(2)、检查材料传感器是否正确定位以及输入的膨胀系数是否正确。

(3) 机床可能的误差源。

俯仰和扭摆造成阿贝(Abbé)偏置误差、机床的线性误差。

建议:检查在垂直轴上的平衡作用。

检查控制器补偿。

再检查机床的俯仰和丝杆同轴度。

丝杠可能在最近的一次维修或机床移动时被弄弯了,或者丝杠偏心旋转。

2.正坡度如图2显示在整个轴线长度上,误差呈线性正递增。

可能是以下几种问题:(1)激光干涉仪设置可能有问题。

如:材料热膨胀补偿系数不正确,材料温度测量不正确,波长补偿不正确。

(2)机床方面的问题。

检查机床的俯仰和扭摆误差、机床的线性误差。

(3)建议:检查EC10和传感器是否已连接并有反应,或者检查输入的手动环境数据是否正确。

检查材料传感器是否正确定位以及输入的膨胀系数是否正确。

检查并调节导轨塞铁松紧。

检查控制器补偿。

图23.周期性曲线图3显示整个轴线长度上的重复周期误差。

沿轴的俯仰保持不变,但幅度可能变化。

周期性曲线可能原因:(1)激光干涉仪设置上的问题。

该曲线的误差大小,不太可能与仪器操作有关,主要去分析机床本身的误差源。

(2)机床方面的问题。

丝杠或传动系统故障、编码器问题或故障、长型门式机床轨道的轴线直线度。

检查丝杠和导轨润滑。

(3)建议:采用小得多的采样点间隔,在一个俯仰周期上再测量一次,确认俯仰误差。

作为一项指导原则,如果你要检查的是机床某元件的周期性影响,可将采样间隔设为预期周期性俯仰的1/8。

激光干涉仪在数控机床测量的应用

激光干涉仪在数控机床测量的应用

激光干涉仪在数控机床测量的应用球的竞争和质量标准的要求,对机床提出了更高的定位精度、更小的公差及更高的进给率。

为了达到这些要求并生产出高品质高精度的零件,必须要测量机床的三维体积定位精度。

二十年前,机床的最大定位误差为丝杆的螺距误差及丝杆的热膨胀误差。

但现在上述的大部份误差已被大幅度降低,机床的主要误差转而变成垂直度误差和直线度误差。

为了达到高的机床三维空间定位精度,机床上所有的 3 个位移误差、6 个直线度误差和 3 个垂直度误差都必须得到测量与补偿。

用传统的激光干涉仪来测量直线度和垂直度误差是较困难并费时费钱的。

通常需要停机数日并要求有经验的行家来进行测量。

美国光动公司(Optodyne, Inc. )已为机床三维体积定位误差测量开发了一种新的、突破性的激光矢量测量技术(美国专利6,519,043, 2/11/2003 )。

这种测量方法仅需数小时就可以完成而不是传统激光干涉仪的几天。

因此,三维体积定位误差测量和补偿变得实用,并可达到更高的精度和更小的公差。

意大利的一家公司JOBS S.P.A. 自八十年代以来一直在制造三轴和五轴高速线性马达驱动的标准机床。

二年前JOBS 用光动公司专利许可的激光多普勒干涉仪(LDDM )取代了传统的激光校准设备。

结合三维体积定位误差测量技术,或者结合光动公司发明的分步对角线测量技术,LDDM 使JOBS 很容易地做到精确的测量,并可以在生产运作发生危机前就察觉到问题。

如果零件不合格,就将直接影响装配和电气部门的生产。

而如果零件加工不能满足规定的公差,则要花更多时间来装配以保证机床能做到加工精度的技术指标。

用光动公司的三维体积激光校准设备,JOBS 公司花很少时间,几次测量就得到了更完整的数据。

使得JOBS 公司很清楚地了解机床的误差,便及时地校准这些误差,因而以更有竞争性的质量和价格交付用户。

分步对角线测量方法使用4 条相同的对角线设置,采集了12 组数据。

激光干涉仪在机床定位精度测量中的误差分析

激光干涉仪在机床定位精度测量中的误差分析

激光干涉仪在机床定位精度测量中的误差分析摘要: 使用( renishaw ) 激光干涉仪对一台立式铣床的定位精度进行了测量。

在启用和关闭机床环境补偿系统的条件下, 得出了两组相差较大的实验数据。

通过对激光干涉仪在测量中的误差进行分析, 找出了定位精度变化的原因和相关数据的变化范围。

由于数控机床热变形的不稳定性和测量方法的多样性, 到现在为止, 国内还没有统一的检验通则用来评定机床的热误差大小。

目前, 用来评定机床性能的主要依据之一是机床轴线的定位精度和重复定位精度的大小。

能够用于检测数控机床几何误差的检测方法有很多:一维球列测量法、球柄仪测量法和激光干涉仪测量法等。

但在生产实践中, 考虑到检测设备对测量精度、稳定性以及通用性等要求, 国内外生产厂家都采用激光干涉仪测量法来评定数控机床的轴线定位精度大小。

在使用激光干涉仪进行线性定位误差测量时, 分光镜或反射镜之一保持静止, 另一个光学元件沿着线性轴线运动。

图1中, 分光镜静止不动, 反射镜沿着预定的方向运动。

误差分析激光干涉仪是一种高精度的计量仪器, 自身的精度很高, 但在使用时会受到环境、安装条件、机床温度和线膨胀系数不准确等诸多因素的影响, 从而降低了测量精度。

激光干涉仪在机床定位精度测量中的误差包括激光干涉仪的极限误差e1、安装误差e2 和温度误差e3 用激光干涉仪实现高精度定位主轴头和控制系统补偿的位置误差方面, 大型加工中心的定位精度要求为数百分之一毫米。

采用ML10激光干涉仪就能达到要求。

航空工程工业加工大型整体部件和大型轻合金模具都需要X轴和Y轴行程达数米的加工中心。

平面度、角度和位置精度测量ML10提供的测量范围完全能满足各种不同要求:可以测量导轨的垂直度和水平平直度,主轴头的定位精度,正交轴的角度和回转轴的定位精度。

激光干涉仪便可自动测量主轴头的位置偏差。

ML10是测量大型加工中心平直度与定位精度最好且精度最高的测量装置。

用激光干涉仪测量数控机床主轴误差新法从激光干涉仪检验的内容来看,从最初的单独测量机床各轴的位移精度,扩展到分别测量定位精度、直线度、平行度、垂直度等,再到现在使用分布体对角线测量法测量机床的三维整体性能。

应用激光干涉仪检测数控机床位置精度

应用激光干涉仪检测数控机床位置精度
维普资讯

应 用 激 光 干 涉 仪 检 测
数控相 床 位 置精度
■ 文 /航 宇救生装备有 限公司 张少宏
本文 系统 的介绍 了使 用激光 干 涉仪检 测数 控机 干涉仪在 1 0年 出现 .更适宜在 车间环境 中使 用 。 7 9
床 位置精度 的方法 ,并介绍 了相 关国家标准 ,使读者
固定长 度的基 准臂 。 而 另一个 反光镜 可 以相对 于分 光 镜移动 .形成 可变 长度 的测量 臂 。
维普资讯
技 术 前 沿
自的光电转换元件 、放大器 、整形器后进入减法器相 减 ,输 出成 为仅含 有 ±△ f 的电脉 冲信号 。经可逆计 数器计数 后 ,由电子计算机 进行 当量换算 ( 以 1 乘 /
第 _ 激 光 -涉 仪配 置参 数 I = 丁 :
国雷尼绍公 司生产 的 ML 0双频激光 干涉仪 系统为例 1
表 1 E IH W 1 R NS A ML0双频激光干涉仪系统性能
I号 序

介 绍激光干 涉仪在 数控机 床位置精度测 量 中的应用 。 R NS A E IH W M 1 双频激光干涉仪线性测量设置 L 0 见 图 2.将一个反光镜 牢固地接上分光镜 .形成一个
初步 了解应 用激 光 干涉 仪检 测数 控机床 的过程 及 方
法 ,可 为机 床制造 厂商和机床 最终 用户检测 、验 收 、 调 整 数控机 床提供 参 考 。

氰甄激
概 述
随着 国 内制造 业装备 水平 的提 高 ,数 控机 床更 广 泛 的应用 于军 民 品生产 中 ,并 占据 着越 来 越重 要
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数控机床定位精度与激光干涉仪测试曲线

数控机床定位精度与激光干涉仪测试曲线

数控机床定位精度与激光干涉仪测试曲线数控机床定位精度与激光干涉仪测试曲线数控机床是现代制造业中不可或缺的设备之一,尤其在高精度加工领域中,更是不可或缺的工具。

数控机床的定位精度是影响其加工质量的重要因素之一,因此,定位精度的测试显得尤为重要。

目前,激光干涉仪是测试数控机床定位精度的常用设备之一。

本文将就数控机床定位精度与激光干涉仪测试曲线进行详细介绍。

1. 数控机床定位精度数控机床在工作过程中,需要通过运动系统来实现加工工件的位置精度,而这个位置精度即为数控机床的定位精度。

数控机床的定位精度包括位置定位精度和距离重复精度。

(1)位置定位精度:是指在一次加工工作中,机床加工点在机床坐标系中与工件实际要求位置的偏差。

(2)距离重复精度:是指同一位置在不同的加工过程中,机床加工点在机床坐标系中与工件实际要求位置的偏差。

定位精度的误差会对加工质量产生影响,例如当需要精度极高的工件时,如果机床的定位精度达不到要求,那么加工出来的工件就会产生尺寸偏差,从而影响工件质量。

2. 激光干涉仪测试曲线现代数控机床大多采用了闭环控制系统,提高了机床的稳定性和定位精度。

而激光干涉仪是测试数控机床的定位精度的常用设备之一。

其原理是通过将激光束分成两束,分别照射到机床工作台的两个检测点上,然后将反射回来的两束光在干涉仪内进行光程差的测量,从而得到工作台上两个检测点间的距离差。

在使用激光干涉仪进行测试时,会得到一条曲线,称为激光干涉仪测试曲线。

该曲线可以反映机床在不同位置的定位精度,从而帮助机床的运维人员进行机床的维护和保养。

3. 结论通过了解数控机床定位精度与激光干涉仪测试曲线可以得知,数控机床是现代制造业不可或缺的设备之一,在使用过程中需要保证其定位精度,而激光干涉仪则是检测机床定位精度的常用设备之一,其测试结果可以反映机床的状态,方便运维人员进行机床的维护和保养。

激光干涉仪实验报告

激光干涉仪实验报告

基于激光干涉仪的CA6140机床精度测量实验学院:姓名:学号:成绩:一、实验目的与要求1.了解雷尼绍XL-80激光干涉仪的工作原理;2.掌握雷尼绍XL-80激光干涉仪的的使用方法;3.掌握普通机床Z轴定位精度、重复定位精度的测量方法;4.掌握普通机床定位误差数据的处理方法。

二、实验仪器与设备1.雷尼绍XL-80激光干涉仪一台;2.CA6140机床一台。

三、实验原理图1 线性定位精度测量原理图来自XL-80激光头的光束进入线性干涉镜,在此光束被分成两束。

一束光(称为参考光束)被引向装在分光镜上的反射镜,另一束光(测量光束)则穿过分光镜到达第二个反射镜。

然后,两束光都被反射回分光镜,在此它们重新组合并被导回到激光头,激光头内的探测器监测两束光之间的干涉。

一般在线性测量过程中,一个光学组件保持静止不动,另一个光学组件沿线性轴移动。

通过监测测量光束和参考光束之间的光路差异的变化,产生定位精度测量值(注意,它是两个光学组件之间的差异测量值,与XL激光头的位置无关)。

此测量值可以与理想位置比较,获得机床的精度误差。

四、实验步骤图2 定位精度测量示意图1.光路搭建(1)开动机床,在保证激光不被机床碰到的情况下,激光干涉仪应离机床越近越好(便于对光)。

(2)放好支架,大体判断镜子所需架设的高度,然后调整支架至合格位置。

各个活动部件都要锁死。

(3)将激光干涉仪安装至支架,激光干涉仪下有锁扣,扣死。

使用水平仪,通过调整支架使激光干涉仪达到水平状态。

(4)将激光干涉仪各个微调螺母调制中间位置(便于以后微调)。

(5)连接激光干涉仪电源、数据线、数据收集器、传感器、电脑等,打开激光干涉仪电源使激光干涉仪预热,等激光指示灯出现绿色后,表明激光已稳定(正常需5分钟)。

(6)架镜子:遵循干涉镜不动,反射镜随机床动a.将机床擦拭干净并将机床开到合适位置,被测量轴工作台需要开到极限位置(最靠近激光仪的一侧)。

b.先架干涉镜,将干涉镜用安装杆、磁性表座固定在机床不可运动部件或其它固定部件上。

激光干涉仪检测数控机床线性精度探讨

激光干涉仪检测数控机床线性精度探讨

激光干涉仪检测数控机床线性精度探讨一. 概述激光干涉仪,以激光波长为已知长度,利用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量工具,激光干涉仪可用于精密机床定位精度、重复定位精度、微量位移精度的测量,为机床误差修正提供依据。

使用激光干涉仪检测机床各项误差并进行修正是传统测量手段难以实现的技术,是大幅度提高数控机床的加工精度的关键措施。

二. 使用激光干涉仪校准机床的必要性首先,新机床出厂前都要进行定位精度和重复定位精度以及反向间隙的检测,现在大多使用激光干涉仪进行.其次,机床使用一段时间后,由于丝杠的磨损和其它原因,精度会逐渐丧失,这时需要使用激光干涉仪进行精度的再校准.最后,激光干涉仪还可以进行其它项目的检测,例如直线度,垂直度,角度等.。

三. 激光干涉仪测量原理激光器发射单一频率光束射入线性干涉镜,然后分成两道光束,一道光束(参考光束)射向连接分光镜的反射镜,而第二道透射光束(测量光束)则通过分光镜射入第二个反射镜,这两道光束再反射回到分光镜,重新汇聚之后返回激光器,其中会有一个探测器监控两道光束之间的干涉。

若光程差没有变化时,探测器会在相长性和相消性干涉的两极之间找到稳定的信号。

若光程差有变化时,探测器会在每一次光程变化时,在相长性和相消性干涉的两极之间找到变化信号,这些变化会被计算并用来测量两个光程之间的差异变化。

四. 激光干涉仪线性测量步骤(1)安装设置激光干涉仪(2)将激光束与被测量的轴校准(3)启动测量软件,并输入相关参数(如材料膨胀系数)。

(4)在机床上输入测量程序,启动干涉仪测量,并记录数据。

(5)用测量软件分析测量数据,生产补偿文件。

光束快速准直步骤(1)沿着运动轴将反射镜与干涉镜分开。

(2)移动机床工作台,当光束离开光靶外圆时停止移动。

垂直光束调整(3)使用激光头后方的指形轮使两道光束回到相同的高度。

(4)使用三脚架中心主轴上的高度调整轮使激光头上下旋转,直到两道光束都击中光靶中心。

激光干涉仪测量数控机床位置精度论文

激光干涉仪测量数控机床位置精度论文

激光干涉仪测量数控机床位置精度摘要:激光干涉仪是一种以波长作为标准对被测长度进行测量的仪器,其主要测量功能在于线形、角度、垂直度、直线度、平面度等方面上应用,随着激光干涉仪测量技术的不断提高,测量软件的不断开发其测量范围越来越广泛,特别是在测量数控机床位置精度方面得到了广泛的应用。

数控机床位置精度,就是指一台机床的刀尖所能够达到控制系统程序设定的目标位置的能力,也是用户最为关注的技术指标及所能够满足加工精度的需求。

本文对利用激光干涉仪测量数控机床位置精度进行了论述,对测量环境、测量标准、测量前准备、测量方法等测量要素进行说明,特别对测量方法中仪器的安装调试、测量目标位置设定、数据采集移动方式、评定方法、分析数据等环节进行了详细的介绍,利用本文所述的测量方法,测量所得结果完全符合gb/t17421.2-2000技术要求。

关键词:激光干涉仪;机床位置精度;1 激光干涉仪测量原理激光器发射单一频率光束射入线性干涉镜,然后分成两道光束,一道光束(参考光束)射向连接分光镜的反射镜,而第二道透射光束(测量光束)则通过分光镜射入第二个反射镜,这两道光束再反射回到分光镜,重新汇聚之后返回激光器,其中会有一个探测器监控两道光束之间的干涉,如图1所示。

若光程差没有变化时,探测器会在相长性和相消性干涉的两极之间找到稳定的信号。

若光程差有变化时,探测器会在每一次光程变化时,在相长性和相消性干涉的两极之间找到变化信号,这些变化会被计算并用来测量两个光程之间的差异变化。

2 激光干涉仪的用途激光干涉仪是一种以波长作为标准对被测长度进行测量的仪器。

激光干涉仪是六十年代末期问世的一种新型的测量设备,由美国hp公司研制成功并于1970年投入市场,随即受到了相关行业特别是机床制造业的重视,其主要在:线形、角度、垂直度、直线度、平面度等方面上应用。

随着激光干涉仪测量技术的不断提高,测量软件的不断开发其测量范围越来越广泛,特别是在测量数控机床位置精度方面用途最为广泛。

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定位精度与激光干涉仪线性分析报告、数控机床定位精度常见误差曲线及分析1 .负坡度图 1 中曲线向外运行和向内运行,两个测试均出现向下的坡度。

图 性负增加。

这表示激光系统测量的距离短于机床位置反馈系统指示的距离。

1.负坡度可能原因。

在激光干涉仪设置上,可能光束准直调整不正确,如果轴线短于lm ,则可能是材料热膨胀补偿系数不正确,材料温度测量不正确或波长补偿不正确。

建议:( 1)如果轴线行程很短,请检查激光的校准情况,检查电脑和测量头是否已连接并有反应; (2)、检查材料传感器是否正确定位以及输入的膨胀系数是否正确。

(3) 机床可能的误差源。

俯仰和扭摆造成阿贝(Abb é)偏置误差、机床的线性误差。

建议:检查在垂直轴上的平衡作用。

检查控制器补偿。

再检查机床的俯仰和丝杆同轴度。

丝杠可能在最近的一次维修或机床移动时被弄弯了, 2 .正坡度如图 2 显示在整个轴线长度上,误差呈线性正递增。

可能是以下几种问题:(1) 激光干涉仪设置可能有问题。

如:材料热膨胀补偿系数不正确,材料温度测量不正确,波长补偿不 正确。

(2) 机床方面的问题。

检查机床的俯仰和扭摆误差、机床的线性误差。

(3) 建议: 检查 EC10和传感器是否已连接并有反应, 或者检查输入的手动环境数据是否正确。

检查材料 传感器是否正确定位以及输入的膨胀系数是否正确。

检查并调节导轨塞铁松紧。

检查控制器补偿。

1 显示在整个轴线长度上,误差呈线或者丝杠偏心旋转。

图1图23.周期性曲线图3 显示整个轴线长度上的重复周期误差。

沿轴的俯仰保持不变,但幅度可能变化。

周期性曲线可能原因:(1) 激光干涉仪设置上的问题。

该曲线的误差大小,不太可能与仪器操作有关,主要去分析机床本身的误差源。

(2) 机床方面的问题。

丝杠或传动系统故障、编码器问题或故障、长型门式机床轨道的轴线直线度。

检查丝杠和导轨润滑。

(3) 建议:采用小得多的采样点间隔,在一个俯仰周期上再测量一次,确认俯仰误差。

作为一项指导原则,如果你要检查的是机床某元件的周期性影响,可将采样间隔设为预期周期性俯仰的1/8 。

比较以下各项,确认可能的误差来源:机床丝杠的螺距、编码器、分解器的支撑点之间的距离。

图3检查位置反馈系统。

将周期性误差大小与感应式测量器(Inductosyn )计量器上的编码器节段或球栅尺( Spherosyn )计量器中的球尺寸比较。

如果周期性误差很小,应考虑编码器插补故障的可能性。

以极小的采样间隔重新检查,以降低伪信号的可能性。

4.偏移图4 显示去程和回程两次测试之间,具有不变的垂直偏移。

偏移曲线可能原因:(1) 激光干涉仪设置上的问题。

该曲线的误差大小,不太可能与仪器操作有关,主要去分析机床本身的误差源。

(2) 机床方面的问题。

反向间隙未补偿或不当补偿,滑鞍、主轴箱与导轨之间存在间隙(松动)。

(3) 建议:对丝杠或滚珠丝杠驱动装置:检查球状螺母或丝杠是否磨损。

检查丝杠轴承端部浮动情况。

使用角度光学镜组,检查轴线反转时的滑鞍、主轴箱角度间隙。

检查控制器内设置的反向间隙补偿是否正确。

线性编码器系统方面:当测试采用配备旋转位置反馈编码器的滑鞍、主轴箱或丝杠驱动装置的机床时,将产生这种图形。

对于这类机床,当轴线改变方向时,尽管在吸收反向间隙时,待测轴线将瞬间暂停,滚珠丝杠或小齿轮驱动装置内的反向间隙仍使位置反馈系统记录有移动。

图45 .喇叭状图5 显示,在去程测试中出现向下的坡度,回程测试为去程测试的镜像。

去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提高。

燕尾状图形可能原因:(1) 激光干涉仪设置上的问题:该曲线的误差大小,不太可能与仪器操作有关,主要去分析机床本身的误差源。

(2) 机床方面的问题。

滚珠丝杠扭转、导轨太紧、使用的误差补偿值不正确。

此类图形表示滚珠丝杠发生扭转。

当转动滚珠丝杠所需的扭矩太高,丝杠自身开始发生变形(扭曲)时,将出现滚珠丝杠扭转。

扭曲量随着滚珠丝杠的螺帽离开受驱动端而逐渐提高。

若导轨或丝杆螺母副很紧或咬着,或滚珠丝杠自身强度不够,可能发生滚珠丝杠扭转。

垂直轴线的平衡块重量不足也会引起这个问题。

当机床逐渐离开起始点时,转动滚珠丝杠所需的扭矩使它发生扭曲。

如果编码器安装在滚珠丝杠的受驱动端,它转动的角度将比在对端要稍大一点。

图5例如:在具有紧导轨或尺寸过小的滚珠丝杠的机床上,转动丝杠所需的扭矩,足以使丝杠扭曲0.5 °/m。

因此,如果滚珠丝杠的俯仰误差值是l0mm,这个扭曲相当于lm 具有0.014mm的总线性误差。

在去程测试中,由于这个扭曲,机床位置编码器的读数每lm 将增加0.014mm。

再看看回程测试,即运行方向相反的情况。

当滚珠丝杠改变方向时,开始逐渐放松直到没有扭曲,然后在往相反的方向移动时,它又开始逐渐扭曲,直到施加足够的扭矩使机床轴线重新移动为止。

在这个放松和重新扭曲的过程中,机床保持静止不动,激光记录无移动,但是位置编码器在滚珠丝杠的回程(受驱动)端部,将观察到丝杠发生旋转(扭曲)。

这个反向效果给出的特性图显示,回程测试为去程测试的镜像。

(3) 建议:检查机床的俯仰和丝杆同轴度,丝杠可能偏心旋转。

检查并调节导轨塞铁。

检查控制器补偿。

6.锯齿形图6 显示在整个测试过程中误差都呈增加的趋势。

它的一个重要特性是,甚至在设为基准值或零的轴线位置土时,误差还在增加。

(1) 锯齿形可能原因。

激光干涉仪设置上可能有间题、丝杠误差、光学镜组的热漂移。

机床方面的问题:机械故障、编码器反馈不可靠。

(2) 建议如果误差很小(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。

确保光学镜组已有充分的时间适应环境温度。

开始测试之前,让机床预热。

如果温度或其他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的丝杠误差。

确保在重新测试之前,尽可能降低丝杠产生误差的可能性。

另一种可能是, 由光学镜组适应环境引起的热漂移。

在重新测试之前,确保光学镜已有足够的时间适应 环境温度。

若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。

可能机床轴线相对机床位置反馈系统 发生移动,这可能是由编码器或线性计量仪安装不牢固引起。

可能是电机的热量传到机床的机体中使机床 的温度逐渐提高。

若是这种情况,可以合理预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,因为有这种可能性,即怀疑产生移动的组件因热膨胀而移动的距离会受到物理性限制。

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。

可能是编码器信号噪音造成控制器的脉冲计数增加,也可能编码器信号电平与控制器输入不兼容。

图67.花瓣形图 7 显示误差随着时间和距离不断增加花瓣形可能原因:(1) 激光干涉仪设置上可能有问题,材料温度传感器定位不正确或者膨胀系数不正确。

(2) 机床方面的原因。

滚珠丝杠在测试期问温度提高、机床温度改变。

如果机床的滚珠丝杠在测试期间 温度提高,将产生此类图形。

每次测试的特性曲线图显示误差随时间而增加。

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。

在以上例图中, 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。

滚珠丝杠在对端受到限制,图形将显示负坡度。

8 .三角形图 8 显示误差呈线性增加, 误差在行程最远端机床反转时出现跃升。

然后,在回程测试回到与轴线起始 点时,回到同样位置上。

三角形可能原因:如果图7(1) 激光干涉仪设置上可能有问题。

该曲线的误差大小,不太可能与仪器操作有关,主要去分析机床本身的误差源。

(2) 机床方面的原因。

在轴线外端部因导轨磨损而出现偏转。

大机床上各齿条段对准不佳或装配不佳,线性编码器或感应式测量器(inductosyn) 分段对准不佳或装配不佳。

图8三、总结机床本身精度不佳会带来上述各种误差,但也不能排除在某种情况下激光干涉仪操作不当也是会带来较大误差。

伺服电机参数设置不当、电机与丝杆连接误差、检查机床的俯仰和丝杆同轴度。

丝杠或传动系统故障、编码器问题或故障都会影响或被放大线性,影响机床精度。

为了让调试者直接准确的找到问题分析方法,建议:(1)车间激光干涉仪检测前机床须做到:机床润滑充足,机床预热(跑和 1 小时),检查激光校准情况及稳定情况。

检查材料温度测量不正确或波长补偿合理性。

( 2)维修者:多用量表,检具检查机床各项几何精度和各驱动部件锁紧情况,尽量避免强行拉丝杆、敲轴承从而影响机床部件精度。

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