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如何提高数控机床的精度

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-02-06 1:01:16 * 浏览: 177
随着中国经济的飞速发展,作为新一代的工作机械,数控机床已广泛应用于机械制造业。精密加工技术的飞速发展和零件加工精度的不断提高,也提高了数控机床的精度。要求。尽管用户在购买CNC机床时非常注意机床的位置精度,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,超过65.7%的新机床在安装时不符合技术规格,其中90%的CNC机床处于不正确的工作状态。因此,非常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,提高零件加工的精度。目前,数控机床的位置精度检查通常采用国际标准ISO230-2或国家标准GB10931-89。由于同一机床使用不同的标准,因此获得的位置精度也不同。因此,在选择数控机床的精度指标时,请注意其使用的标准。 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。 I.反向偏差在CNC机床上,由于每个坐标轴的进给链上的驱动组件(如伺服电动机,伺服液压电动机和步进电动机)的反向死区,每个机械运动传动对的间隙相等误差的存在会导致坐标轴在从正向运动更改为反向运动时形成反向偏离,通常也称为反向游隙或失速。对于使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切削运动期间,反向偏差将影响插补运动的精度。如果偏差太大,将导致“圆形不够圆,而正方形不是方形”的情况。在G00快速定位运动中,反向偏差会影响机床。定位精度降低了钻孔和镗孔期间孔之间的定位精度。同时,随着设备运行时间的增加,反向偏差会随着由磨损引起的间隙逐渐增大而增大。因此,有必要定期地测量和补偿机床的每个坐标轴的反向偏差。反向偏差的测量反向偏差的测量方法:在被测坐标轴的行程中,预先向前或向后移动距离,并以该停止位置为参考,然后在相同方向上给出一定的运动指令值,因此即移动一定的距离,然后沿相反的方向移动相同的距离,并测量停止位置和参考位置之间的差。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),然后找到每个位置的平均值。平均值的值是反向偏差测量的值。在测量之前,请务必移动一定距离,否则将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,测量工具通常使用百分表或百分表。如果条件允许,可以使用双频激光干涉仪进行测量。在使用百分表或百分表进行测量时,必须注意底座和阀杆的长度不能太高或太长,因为在测量过程中悬臂很长,所以很容易用力移动底座,导致计数错误。补偿值不正确。如果使用编程方法来实现测量,则测量过程可以变得更加便捷。例如,要在三坐标垂直机床上测量X轴的反向偏差,您可以先将仪表压在主轴的圆柱面上,然后运行以下程序进行测量:N10G91G01X50F1000,移动工作台向右N20X-50,消除传动间隙N30G04X5,暂停观察N40Z50,抬起Z轴离开N50X-50:工作台向左移动N60X50:工作台向右移动以复位N70Z-50:Z轴复位N80G04X5:暂停观察N90M99,在工作台的不同操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,尤其是在机器轴负载和运动阻力较大时。在低速下,工作台的速度较低,并且不容易发生过冲(相对于“反冲”),因此测量值较大。在高速下,由于工作台的高速,过冲很容易发生。反向旋转运动轴的反向偏差的测量方法与线性轴的反向测量方法相同,只是用于检测的仪器不同。反向偏差补偿家用数控机床的定位精度为0.02mm,但没有补偿功能。对于这种类型的机床,在某些情况下,可以通过编程实现单向定位,并且可以消除间隙。当机械部分不变时,只要低速单向定位到达插补起点,就开始插补处理。当在插补进给过程中遇到反向时,可以正式插补反向间隙值,以提高插补过程的精度并基本保证零件的公差要求。对于其他类型的CNC机床,通常在CNC设备的内存中有几个地址,用于存储每个轴的反冲值。当指示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,并补偿和校正坐标位移指令值,从而使机床精确地定位在主轴上。命令位置,消除或减少小的反向偏差对机床精度的不利影响。通常,CNC系统仅可使用一个反冲补偿值。为了兼顾高低速运动的精度,除了在机器上做得更好之外,还只能将快速运动时测得的反向偏差值用作补偿值的输入,因此很难达到平衡,考虑到切割过程中的快速定位精度和插补精度。对于诸如FANUC0i和FANUC18i之类的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,数控系统自动选择使用不同的补偿值来完成高精度加工。将通过G01切削进给运动测得的齿隙值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),然后将通过G00测得的齿隙值B输入到参数NO11852中。需要注意的是,如果要求数控系统进行规定的反向间隙补偿,则将参数编号1800的第四个数字(RBK)设置为1,如果RBK设置为0,则不执行单独指定的反向间隙补偿。 。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。与普通机床不同,这是数控机床的重要精度。它与机床的几何精度有关。总之,它们对机床的切削精度有重要影响,特别是对孔加工中的孔距误差具有决定性影响。 CNC机床可以根据其达到的定位精度来判断其加工精度,因此进行检测和补偿确保数控加工机床的定位精度是保证加工质量的必要方法。定位精度的确定目前,双频激光干涉仪用于检测和加工机床。利用激光干涉测量原理,以激光的实时波长为测量标准,提高了测试精度,扩大了适用范围。检测方法如下:安装双频激光干涉仪,在要测量的机床坐标轴方向安装光学测量装置,调整激光头使测量轴共线或垂直。与机器的运动轴平行,即预先对准光路,预热后输入测量参数,根据指定的测量程序运动机器以进行测量,进行数据处理并输出结果。定位精度的补偿如果测量到CNC机床的定位误差超出误差容限范围,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,因此手动补偿需要更多时间并且很容易。有些不对劲。现在通过RS232接口将计算机与机床的CNC控制器连接,并使用VB编写的自动校准软件来控制激光干涉仪与NC机床同步工作,以实现对NC定位精度的自动检测。机床和自动螺距误差补偿。补偿方法如下::备份数控系统中现有的补偿参数,生成计算机的数控程序,通过计算机进行点对点的定位精度测量,并将其传输到数控系统中,进行测量。自动测量每个点的定位误差,根据指定的补偿点生成一组新的点。补偿参数被传输到CNC系统,并且螺距得到自动补偿。重复c。执行准确性验证。根据数控机床各轴的精度状态,利用螺距误差的自动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,大大提高了机床定位精度的检测效率。定位精度是数控机床的重要指标。尽管在购买和选择时可以尝试选择精度高且误差小的机床,但是随着设备使用时间的延长,设备的磨损越来越大,导致机床的定位误差变大。越来越大,这对加工和生产的零件是致命的。影响。利用上述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,可以有效减少或消除反向偏差对机床精度的不利影响,提高了机床的定位精度,并保持机床的精度,以保证零件的加工质量。