现代数控机床维护与维修第二章数控设备的安装调试(编辑修改稿)

现代数控机床维护与维修第二章数控设备的安装调试(编辑修改稿)内容摘要：

行程上各目标位置的不均匀间隔，以保证周期误差被充分采样。 ①步距规测量 步距规结构如图 21 所示：尺寸P P „. Pi 按 100mm 间距设计，加工后测量出 P P „. Pi 的实际尺寸作为定位精度检测时的目标位置坐标（测量基准）。 以 ZJK2532A 铣床 X 轴定位精度测量为例，测量时，将步距规置于工作台上，并将步距规轴线与 X轴轴线校平行，令 X 轴回零；将杠杆千分表固定在主轴箱上（不移动），表头接触在 P0 点，表针置零；用程序（见附件一）控制工作台按标准循环图（图22）移动，移动距离依次为 P P „. Pi，表头则依次接触到 P P „. Pi 点，表盘在各点的读数则为该位置的单向位置偏差，按标准循环图测量 5 次，将各点读数（单向位置偏差）记录在记录表中，按“ 定位精度和重复定位精度的确定 GB/— 99 标准”对数据进行处理，可确定该坐标的定位精度和重复定位精度。 ②激光干涉 仪测位置精度 测量原理 激光干涉仪一般采用的是氦氖激光器，其名义波长为 ，其长期波长稳定性高于。 干涉技术是一种测量距离精度等于甚至高于 1ppm 的测量方法。 其机理是：把两束相干光波形合并相干（或引起相互干涉），其合成结果为两个波形的相位差，用该相位差来确定两个光波的光路差值的变化。 当两个相干光波在相同相位时，P0 10 φ50 φ80 Pi P2 P1 图 6 步距规结构图 1 2 3 … n 位置 i（ m=5） i 0 1 2 3 … m =5 循环 j j=1,2,.. n 图 7 标准检验循环图 中国最大的管理资源中心 第 5 页 共 10 页 即两个相干光束波峰重叠，其合成结果为相长干涉，其输出波的幅值等于两个输入波幅值之和；当两个相干光波在相反相位时，即一个输入波波峰与另一个输入波波谷重叠时，其合成结果为相消干涉， 其幅值为两个输入波幅值之差，因此，若两个相干波形的相位差随着其光程长度之差逐渐变化而相应变化时，那么合成干涉波形的强度会相应周期性的变化，即产生一系列明暗相间的条纹，激光器内的检波器，根据记录的条纹数来测量长度，其长度为条纹数乘以半波长。 测试方法 首先将反射镜置于机床的不动的某个位置，让激光束经过反射镜形成一束反射光；其次将干涉镜置于激光器与反射镜之间，并置于机床的运动部件上，形成另一束反射光，两束光同时进入激光器的回光孔产生干涉；然后根据定义的目标位置编制循环移动程序，记录各个位置的测量值（机器自动 记录）；最后进行数据处理与分析，计算出机床的位置精度。 测量示意图如图 9 所示。 一般来讲，数控机床的优势在于软件（数控系统）和硬件（机床）的有机结合，才能很好的发挥数控机床的各种特性及先进的功能。 一台数控设备经过一年的运行，很多移动部件都发生了不同程度的磨损，其位置精度都会发生变化。 即使未到大修年限，一般精密级的数控机床，都会重新进行位置精度的测试及补偿，其也属于机床维修及维护的重要一部分，当然，大修的数控机床就 必须进行位置精度的测试及补偿了。 本章着重介绍一下精度补偿的一般性原理及方法。 螺距补偿原理 数控机床软件补偿的基本原理是在机床的机床坐标系中，在无补偿的条件下，在轴线测量行程内将测量行程等分为若干段，测量出各目标位置 Pi 的平均位置偏差 _ix ↑ ，把平均位置偏差反向叠加到数控系统的插补指令上，如图 24 所示，指令要求沿 X 轴运动到目标位置 Pi，目标实际位置为 Pij，该点的平均位置偏差为 _ix ↑；将该值输入系统，则 系统 CNC在计算时自动将目标位置 Pi 的平均位置偏差 _ix ↑ 叠加到插补指令上，实际运动位置为：Pij=Pi+ _ix ↑， 使误差部分抵消，实现误差的补偿。 螺距误差可进行单向和双向补偿。 _ix ↑ X Pi Pij↑ 0 图 24 螺矩误差补偿原理 Pi 图 8 激光干涉仪测量示意图 中国最大的管理资源中心 第 6 页 共。