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如何提高数控机床的精度

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-07-20 0:16:20 * 浏览: 2156
随着中国经济的飞速发展,数控机床作为新一代的工作母机已广泛用于机械制造业。精密加工技术的飞速发展和零件加工精度的不断提高也为数控机床提出了更高的精度。要求。尽管用户在购买CNC机床时始终重视机床的位置精度,尤其是各轴的定位精度和重复定位精度。但是这些CNC机床的使用精度到底是多少?大量统计数据表明:65.7%的新机床安装不符合技术指标,90%的数控机床处于不正确的工作状态。因此,有必要监视机床的工作状态并经常对机床的精度进行测试,以便及时发现并解决问题,提高零件的加工精度。目前,数控机床位置精度的检验通常采用国际标准ISO230-2或国家标准GB10931-89。同一机床,由于使用的标准不同,所获得的位置精度也不相同,因此在选择CNC机床的精度指标时,还应注意其使用的标准。 CNC机床的位置标准通常是指每个CNC轴的反向偏差和定位精度。这两个的测量和补偿是提高加工精度的必要方法。 1.反向偏差在CNC机床上,由于各坐标轴的进给传动链上的驱动部件(如伺服电机,伺服液压电机和步进电机等)的反向死区,各轴的反向间隙机械运动传递对相等误差的存在会导致每个坐标轴在从正向运动变为反向运动时形成反向偏差,通常也称为反冲或动量损失。对于采用半闭环伺服系统的数控机床,反向偏差的存在会影响机床的定位精度和重复定位精度,从而影响产品的加工精度。例如,在G01切削运动中,反向偏差会影响插补运动的精度。如果偏差太大,将导致“圆不够圆,而正方形不是正方形”。在G00快速定位运动中,反向偏差会影响机床。孔的定位精度会降低钻孔,镗孔和其他孔时孔之间的定位精度。同时,随着设备投入使用的时间,反向偏差将随着由磨损引起的运动副间隙的逐渐增加而增加。因此,有必要定期测量和补偿机床各坐标轴的反向偏差。反向偏差测量方法:在被测坐标轴的行程中,向前或向后移动一段距离,并以停止位置为参考,然后在同一方向上给出一定的移动指令值,以使其移动一定的距离。距离,然后沿相反的方向移动相同的距离,以测量停止位置和参考位置之间的差异。在笔画的中点附近和两端附近的三个位置进行多次测量(通常是七次),找到每个位置的平均值,并将获得的平均值作为反向偏差测量值。测量时,必须先移动一定距离,否则无法获得正确的反向偏差值。在测量直线运动轴的反向偏差时,测量工具通常采用百分表或百分表。如果条件允许,可以使用双频激光干涉仪进行测量。使用百分表或百分表进行测量时,应注意不要将仪表底座和仪表杆伸出太高或太长,因为在测量过程中,由于悬臂较长,很容易用力移动仪表底座。不准确的计数。补偿值也不正确。如果使用编程方法为了实现测量,测量过程可以变得越来越方便。例如,要在三坐标垂直机床上测量X轴的反向偏差,您可以先将量规压在主轴的圆柱面上,然后运行以下程序进行测量:N10G91G01X50F1000,将工作台移至向右N20X-50,将工作台向左移动,消除传输间隙N30G04X5,暂停观察N40Z50,Z轴抬起并松开N50X-50:工作台向左移动N60X50:工作台向右复位N70Z-50:Z轴复位N80G04X5:暂停观察N90M99,需要注意,在不同工作台工作速度下测得的结果会有所不同。通常,低速下的测量值大于高速下的测量值,尤其是在机床轴负载和运动阻力较大时。当低速移动时,工作台移动速度较低,并且不容易发生过行程和过行程(相对于“反冲”),因此,在高速度下,由于工作台速度高,过行程和过大,测量值较大。容易发生超行程。测量值太小。旋转运动轴的反向偏差的测量方法与线性轴的测量方法相同,但用于检测的仪器不同。反偏补偿国产数控机床,定位精度相当0.02mm,但没有补偿功能。对于这种类型的机床,在某些情况下,可以使用编程来实现单向定位并消除间隙。在机械部件不变的情况下,只要低速单向定位到达插补起点,就可以开始插补处理。 。在插补进给中遇到反向时,可以正式插补反冲值,以提高插补处理的精度,并基本确保零件的公差要求。对于其他类型的CNC机床,CNC设备的内存中通常有几个地址用于存储每个轴的反冲值。当指令机床的轴改变运动方向时,数控装置将自动读取该轴的游隙值,补偿并校正坐标位移指令值,从而可以将机床准确地定位在指令位置,消除或减小很小的反向偏差会对机床精度产生不利影响。通常,数控系统仅具有单个可用的间隙补偿值。为了考虑高低速运动的精度,除了在机械上做得更好之外,在快速运动过程中测得的反向偏差值也只能用作补偿值输入,因此考虑到快速定位精度和插补精度。对于FANUC0i,FANUC18i和其他CNC系统,有两种类型的间隙补偿,分别用于快速运动(G00)和低速切削进给运动(G01)。根据不同的进给方式,数控系统自动选择并使用不同的补偿值来完成更高精度的加工。将通过G01切削进给运动测得的反冲值A输入到参数NO11851中(可以根据常用切削进给速度和机床特性确定G01的测试速度),并将通过G00测得的反冲值B输入到参数NO11852中。请注意,如果数控系统要执行单独指定的间隙补偿,则应将参数编号1800的第四位(RBK)设置为1,如果RBK设置为0,则不会单独指定间隙补偿。被执行。间隙补偿。 G02,G03,JOG和G01使用相同的补偿值。 2.定位精度数控机床的定位精度是指被测机床运动部件在数控系统的控制下可以达到的定位精度。这是与普通数控机床不同的重要精度。它与机床的几何精度不同。它们一起对机床的切削精度产生重要影响,尤其是孔加工中的孔距误差。数控机床可以根据其可达到的定位精度来判断其加工精度,因此,检测和补偿数控机床的定位精度是保证加工质量的一种必要方法。定位精度的测量目前,双频激光干涉仪主要用于检测和加工机床。以激光干涉法为测量标准,测量激光的实时波长,提高了测试精度和适用范围。检测方法如下:安装双频激光干涉仪,in在要测量的机床坐标轴方向上安装光学测量装置,调整激光头使测量轴与机床运动成一直线或平行轴,即预对准光路,等待激光预热后,输入测量参数,按照规定的测量程序移动机床进行测量,进行数据处理并输出结果。定位精度补偿如果测得的CNC机床定位误差超出允许的误差范围,则必须对机床进行误差补偿。常见的方法是计算螺距误差补偿表并手动输入机床的CNC系统以消除定位误差。由于CNC机床的三轴或四轴补偿点可能有数百或数千个点,因此手动补偿会花费更多时间并且容易出错。现在通过RS232接口连接计算机和机床的CNC控制器,并使用VB编写的自动校准软件来控制激光干涉仪和CNC机床的同步,以实现对机床定位精度的自动检测。数控机床和自动螺距误差补偿。补偿方法如下:在CNC控制系统中备份现有的补偿参数,by计算机生成用于逐点定位精度测量的机床CNC程序,并将其传输到CNC系统,自动测量机床的定位误差。每个点,根据指定的补偿点生成一组新的点。将补偿参数发送到CNC系统,并自动补偿螺距,重复c。用于准确性验证。根据数控机床各轴的精度,利用自动螺距误差补偿功能和齿隙补偿功能来合理选择和分配各轴的补偿点,使数控机床达到精度状态并大大提高。检测机床定位精度的效率。定位精度是数控机床的重要指标。尽管用户在购买时可以选择误差尽可能小的高精度机床,但设备使用时间越长,设备磨损越多,机床的定位误差越来越大,这是致命的。加工和生产的零件。影响。利用以上方法准确测量和补偿机床各坐标轴的反向偏差和定位精度,可以很好地减少或消除反向偏差对机床精度的不利影响,提高机床的定位精度。 ,并保持机床处于精确状态。 ,以保证零件加工的质量。