如何提高数控机床螺距误差补偿的效率.pdfVIP

计《量与测试技术》2O11年第38卷第 i期 如何提高数控机床螺距误差补偿的效率 HowtoImprovetheEfficiencyofThreadPitchError CompensationofCNCMachine 黄敏晗 卫作之 (广东省计量科学研究院，广东 广州 510405) 摘 要：介绍了螺距补偿对提高数控机床加工精度 的意义，通过对螺距补偿的基本流程 的分析，探讨在保证精度的前提下，如何尽量减少时间成本，提 高补偿的效率 。这对于在大批量情况下的应用具有积极的意义。 关键宇 ：数控机床 ；螺距误差补偿 ；定位精度 ；效率 1 引言 图 1所示 ： CNCf数控机床1是计算机数字控制机床(Computer numericalcontro1)的简称 ．是一种 由程序控制的自动化机 床 自从 1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台 数控机床 以来。数控机床在制造工业 ，特别是在汽车、航 空航天、以及军事工业中被广泛地应用。 数控机床定位精度、重复定位精度的高低反映了该 坐标轴在行程内任意点的定位稳定性．是影响数控机床加 工精度、产生加工误差的主要因素 ，也是评价和验收数控 机床的一项重要检测内容。数控机床在安装过程中的环 境、温度、人为等因素，以及在长期的运转和磨损老化过程 中．由于滚珠丝杠等部件的磨损的因素 。都会使其精度显 圊 1 著下降。当前最为有效且广泛应用的方法是利用激光干 第 1步和第2步可以同时进行。随着科技的进步．激 涉仪对数控机床进行螺距误差补偿。通常一台机床有三 光干涉仪的结构越来越轻便 ．预热时间也越来越短．目前 根或以上的直线轴，有的还包含旋转轴 。很多厂家同时拥 RenishawXL80的预热只需要几分钟的时间 机床编程 有多台机床需要进行补偿校正。工作量非常大。因此必须 是为了使机床按照运动定位精度的需要 ．设置分段运行 对补偿的过程进行规范化，减少不必要的时间消耗 ．提高 间隔、行程、暂停时间和运动方式。由于不同的机床、不同 补偿 的效率 。这就要求操作者必须对数控机床的结构和 的运动轴行程和补偿间隔不一定相同．为了避免重复工 软件系统有较深入的了解 ．同时能熟练地操作激光干涉 作。编程时注意使用循环和子程序调用．在更改被测轴时 仪。下面我们将详细探讨螺距误差补偿的方法和过程。 就只需修改个别参数。机床通常有通讯接 口或者存储卡 2 螺距误差补偿的基本流程 接 口，程序备可用移动存储设备重用。总之，注意程序的 螺距误差补偿是将指定的数控机床各轴进给指令位 易修改性和可重用性，可以节省重复编程的时间。理想的 置与激光干涉仪所测得的实际位置相比较．计算出在数 状态下，该步骤可以在激光干涉仪预热时间内完成。 控机床各轴全行程上的误差偏移值．再将误差偏移值补 第 3步光路的准直，是指调整激光干涉仪的位置、方 偿到数控系统中．则数控机床各轴在运动时控制刀具和 向、水平、俯仰，使激光光路与机床被测轴的运动方向一 工件向误差的逆方向产生相对运动．自动补偿误差偏移 致。这步主要依赖操作者对激光干涉仪使用的熟练程度。 值。提高机床的加工精度。 影响光路准直效果的最大因素是分光镜和反射镜的相对 关于螺距误差补偿的原理我们在此不作深入讨论． 位置，安装时要充分利用机床运动轴之间的垂直关系．在 主要研究具体操作步骤如何缩短时间．具体操作流程如 被测轴行程极限位置处预留充分间隙的前提下．使两镜 黄教晗等：如何提高数控机床螺距误差补偿的效率 头尽量靠近。在两镜头距离最大时基本调好光路 。然后将