如何提高數(shù)控機床精度

閱讀：729發(fā)布時間：2013-11-28

　　目前數(shù)控機床位置精度的檢驗通常采用標(biāo)準(zhǔn)ISO230-2或國家標(biāo)準(zhǔn)GB10931-89等。同一臺機床，由于采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，所得到的位置精度也不相同，因此在選擇數(shù)控機床的精度指標(biāo)時，也要注意它所采用的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控機床的位置標(biāo)準(zhǔn)通常指各數(shù)控軸的反向偏差和定位精度。
　　
　　對于這二者的測定和補償是提高加工精度的必要途徑。
　　
　　一、反向偏差
　　
　　在數(shù)控機床上，由于各坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動鏈上驅(qū)動部件（如伺服電動機、伺服液壓馬達(dá)和步進(jìn)電動機等）的反向死區(qū)、各機械運動傳動副的反向間隙等誤差的存在，造成各坐標(biāo)軸在由正向運動轉(zhuǎn)為反向運動時形成反向偏差，通常也稱反向間隙或失動量。對于采用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機床，反向偏差的存在就會影響到機床的定位精度和重復(fù)定位精度，從而影響產(chǎn)品的加工精度。如在G01切削運動時，反向偏差會影響插補運動的精度，若偏差過大就會造成“圓不夠圓，方不夠方"的情形；而在G00快速定位運動中，反向偏差影響機床的定位精度，使得鉆孔、鏜孔等孔加工時各孔間的位置精度降低。同時，隨著設(shè)備投入運行時間的增長，反向偏差還會隨因磨損造成運動副間隙的逐漸增大而增加，因此需要定期對機床各坐標(biāo)軸的反向偏差進(jìn)行測定和補償。
　　
　　反向偏差的測定
　　
　　反向偏差的測定方法：在所測量坐標(biāo)軸的行程內(nèi)，預(yù)先向正向或反向移動一個距離并以此停止位置為基準(zhǔn)，再在同一方向給予一定移動指令值，使之移動一段距離，然后再往相反方向移動相同的距離，測量停止位置與基準(zhǔn)位置之差。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進(jìn)行多次測定（一般為七次），求出各個位置上的平均值，以所得平均值中的zui大值為反向偏差測量值。在測量時一定要先移動一段距離，否則不能得到正確的反向偏差值。
　　
　　測量直線運動軸的反向偏差時，測量工具通常采有千分表或百分表，若條件允許，可使用雙頻激光干涉儀進(jìn)行測量。當(dāng)采用千分表或百分表進(jìn)行測量時，需要注意的是表座和表桿不要伸出過高過長，因為測量時由于懸臂較長，表座易受力移動，造成計數(shù)不準(zhǔn)，補償值也就不真實了。若采用編程法實現(xiàn)測量，則能使測量過程變得更便捷更。
　　
　　二、定位精度
　　
　　數(shù)控機床的定位精度是指所測量的機床運動部件在數(shù)控系統(tǒng)控制下運動所能達(dá)到的位置精度，是數(shù)控機床有別于普通機床的一項重要精度，它與機床的幾何精度共同對機床切削精度產(chǎn)生重要的影響，尤其對孔隙加工中的孔距誤差具有決定性的影響。一臺數(shù)控機床可以從它所能達(dá)到的定位精度判出它的加工精度，所以對數(shù)控機床的定位精度進(jìn)行檢測和補償是保證加工質(zhì)量的必要途徑。
　　
　　定位精度的測定
　　
　　目前多采用雙頻激光干涉儀對機床檢測和處理分析，利用激光干涉測量原理，以激光實時波長為測量基準(zhǔn)，所以提高了測試精度及增強了適用范圍。檢測方法如下：
　　
　　安裝雙頻激光干涉儀；
　　
　　在需要測量的機床坐標(biāo)軸方向上安裝光學(xué)測量裝置；
　　
　　調(diào)整激光頭，使測量軸線與機床移動軸線共線或平行，即將光路預(yù)調(diào)準(zhǔn)直；
　　
　　待激光預(yù)熱后輸入測量參數(shù)；
　　
　　按規(guī)定的測量程序運動機床進(jìn)行測量；
　　
　　數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出。
　　
　　定位精度的補償
　　
　　若測得數(shù)控機床的定位誤差超出誤差允許范圍，則必須對機床進(jìn)行誤差補償。常用方法是計算出螺距誤差補償表，手動輸入機床CNC系統(tǒng)，從而消除定位誤差，由于數(shù)控機床三軸或四軸補償點可能有幾百上千點，所以手動補償需要花費較多時間，并且容易出錯。定位精度是數(shù)控機床的一個重要指標(biāo)。盡管在用戶購選時可以盡量挑選精度高誤差小的機床，但是隨著設(shè)備投入使用時間越長，設(shè)備磨損越厲害，造成機床的定位誤差越來越大，這對加工和生產(chǎn)的零件有著致命的影響。
　　
　　采用以上方法對機床各坐標(biāo)軸的反向偏差、定位精度進(jìn)行準(zhǔn)確測量和補償，可以很好地減小或消除反向偏差對機床精度的不利影響，提高機床的定位精度，使機床處于*精度狀態(tài)，從而保證零件的加工質(zhì)量。