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如何提高數(shù)控機(jī)床的精度?(下)

閱讀:185          發(fā)布時間:2021-12-22
如何提高數(shù)控機(jī)床的精度?(下)

【反向偏差的補(bǔ)償】

國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床,定位精度有不少>0.02mm,但沒有補(bǔ)償功能。對這類機(jī)床,在某些場合下,可用編程法實(shí)現(xiàn)單向定位,清除反向間隙,在機(jī)械部分不變的情況下,只要低速單向定位到達(dá)插補(bǔ)起始點(diǎn),然后再開始插補(bǔ)加工。插補(bǔ)進(jìn)給中遇反向時,給反向間隙值再正式插補(bǔ),即可提高插補(bǔ)加工的精度,基本上可以保證零件的公差要求。

對于其他類別的數(shù)控機(jī)床,通常數(shù)控裝置內(nèi)存中設(shè)有若干個地址,存儲各軸的反向間隙值。當(dāng)機(jī)床的某個軸被指令改變運(yùn)動方向時,數(shù)控裝置會自動讀取該軸的反向間隙值,對坐標(biāo)位移指令值進(jìn)行補(bǔ)償、修正,使機(jī)床準(zhǔn)確地定位在指令位置上,消除或減小反向偏差對機(jī)床精度的不利影響。

一般數(shù)控系統(tǒng)只有單一的反向間隙補(bǔ)償值可供使用,為了兼顧高、低速的運(yùn)動精度,除了要在機(jī)械上做得更好以外,只能將在快速運(yùn)動時測得的反向偏差值作為補(bǔ)償值輸入,因此難以做到平衡、兼顧快速定位精度和切削時的插補(bǔ)精度。

對于FANUC0i、FANUC18i等數(shù)控系統(tǒng),有用于快速運(yùn)動(G00)和低速切削進(jìn)給運(yùn)動(G01)的兩種反向間隙補(bǔ)償可供選用。根據(jù)進(jìn)給方式的不同,數(shù)控系統(tǒng)自動選擇使用不同的補(bǔ)償值,完成較高精度的加工。

將G01 切削進(jìn)給運(yùn)動測得的反向間隙值A(chǔ) 輸入?yún)?shù)NO11851(G01的測試速度可根據(jù)常用的切削進(jìn)給速度及機(jī)床特性來決定),將G00測得的反向間隙值B 輸入?yún)?shù)NO11852。需要注意的是,若要數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行分別的反向間隙補(bǔ)償,應(yīng)將參數(shù)號碼1800的第四位(RBK)設(shè)定為1;若RBK設(shè)定為0,則不執(zhí)行分別的反向間隙補(bǔ)償。G02、G03、JOG與G01使用相同的補(bǔ)償值。

二、定位精度

數(shù)控機(jī)床的定位精度是指所測量的機(jī)床運(yùn)動部件在數(shù)控系統(tǒng)控制下運(yùn)動所能達(dá)到的位置精度,是數(shù)控機(jī)床有別于普通機(jī)床的一項(xiàng)重要精度,它與機(jī)床的幾何精度共同對機(jī)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(jī)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(jī)床的定位精度進(jìn)行檢測和補(bǔ)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(jī)床檢測和處理分析,利用激光干涉測量原理,以激光實(shí)時波長為測量基準(zhǔn),所以提高了測試精度及增強(qiáng)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(jī)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(jī)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(yùn)動機(jī)床進(jìn)行測量;

數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出。

【定位精度的補(bǔ)償】

若測得數(shù)控機(jī)床的定位誤差超出誤差允許范圍,則必須對機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償。常用方法是計(jì)算出螺距誤差補(bǔ)償表,手動輸入機(jī)床CNC系統(tǒng),從而消除定位誤差,由于數(shù)控機(jī)床三軸或四軸補(bǔ)償點(diǎn)可能有幾百上千點(diǎn),所以手動補(bǔ)償需要花費(fèi)較多時間,并且容易出錯。

現(xiàn)在通過RS232接口將計(jì)算機(jī)與機(jī)床CNC控制器聯(lián)接起來,用VB編寫的自動校準(zhǔn)軟件控制激光干涉儀與數(shù)控機(jī)床同步工作,實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床定位精度的自動檢測及自動螺距誤差補(bǔ)償,其補(bǔ)償方法如下:

備份CNC控制系統(tǒng)中的已有補(bǔ)償參數(shù);

由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生進(jìn)行逐點(diǎn)定位精度測量的機(jī)床CNC程序,并傳送給CNC系統(tǒng);

自動測量各點(diǎn)的定位誤差;

根據(jù)的補(bǔ)償點(diǎn)產(chǎn)生一組新的補(bǔ)償參數(shù),并傳送給CNC系統(tǒng),螺距自動補(bǔ)償完成;

重復(fù)進(jìn)行精度驗(yàn)證。

根據(jù)數(shù)控機(jī)床各軸的精度狀況,利用螺距誤差自動補(bǔ)償功能和反向間隙補(bǔ)償功能,合理地選擇分配各軸補(bǔ)償點(diǎn),使數(shù)控機(jī)床達(dá)到精度狀態(tài),并大大提高了檢測機(jī)床定位精度的效率。

定位精度是數(shù)控機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(bǔ)償,可以很好地減小或消除反向偏差對機(jī)床精度的不利影響,提高機(jī)床的定位精度,使機(jī)床處于精度狀態(tài),從而保證零件的加工質(zhì)量。


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