檢測(cè)CNC機(jī)床定位精度的7種方法

CNC機(jī)床的定位精度是指在數(shù)控裝置的控制下，機(jī)床各坐標(biāo)軸的移動(dòng)可達(dá)到的定位精度。 CNC機(jī)床的定位精度可以理解為機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度。普通機(jī)床是手動(dòng)進(jìn)給的。定位精度主要由讀取誤差決定。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)數(shù)字程序指令實(shí)現(xiàn)的，因此定位精度取決于數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)誤差。

CNC是Computer Numerically Controlled的縮寫?？刂葡到y(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制代碼或其他符號(hào)指令的程序并使用編碼的數(shù)字表示對(duì)其進(jìn)行解碼。通過(guò)運(yùn)算處理，由差動(dòng)控制裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，零件自動(dòng)按圖紙要求的形狀和尺寸進(jìn)行加工。

機(jī)床的每個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)在數(shù)控裝置的控制下完成。每個(gè)運(yùn)動(dòng)部件在程序命令的控制下可以達(dá)到的精度直接反映了加工部件可以達(dá)到的精度。因此，定位精度是一項(xiàng)重要的考驗(yàn)。內(nèi)容。

1.直線運(yùn)動(dòng)定位精度檢測(cè)

線性運(yùn)動(dòng)定位精度通常在機(jī)床和工作臺(tái)的空載條件下執(zhí)行。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO標(biāo)準(zhǔn)）的規(guī)定，數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)應(yīng)基于激光測(cè)量。在沒(méi)有激光干涉儀的情況下，普通用戶也可以使用帶有光學(xué)讀數(shù)顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)秤進(jìn)行比較測(cè)量。但是，測(cè)量?jī)x器的精度必須比測(cè)量精度高一到兩個(gè)級(jí)別。

為了反映多次定位中的所有誤差，ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每個(gè)定位點(diǎn)都基于五個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)以及由色散帶形成的色散差帶來(lái)計(jì)算平均值和色散差。

2，直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度檢測(cè)

用于測(cè)試的儀器與用于檢測(cè)定位精度的儀器相同。通常的檢測(cè)方法是在每個(gè)坐標(biāo)筆劃的中點(diǎn)和兩端附近的任意三個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)位置快速移動(dòng)，并且在相同條件下重復(fù)定位7次。測(cè)量停止位置值，并獲得最大讀數(shù)差。取三個(gè)位置之間最大差異的一半，正負(fù)符號(hào)作為坐標(biāo)的重復(fù)定位精度，這是反映軸運(yùn)動(dòng)精度穩(wěn)定性的最基本指標(biāo)。

3，直線運(yùn)動(dòng)原點(diǎn)復(fù)歸精度檢測(cè)

原點(diǎn)返回精度本質(zhì)上是坐標(biāo)軸上特殊點(diǎn)的重復(fù)定位精度，因此其檢測(cè)方法與重復(fù)定位精度完全相同。

4.直線運(yùn)動(dòng)的反向誤差檢測(cè)

線性運(yùn)動(dòng)的相反誤差也稱為損耗量，包括坐標(biāo)軸進(jìn)給鏈上驅(qū)動(dòng)位置（例如伺服電機(jī)，伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)）的反向死區(qū)，以及每個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)對(duì)A的綜合反映誤差，例如反沖和彈性變形。誤差越大，定位精度和重復(fù)定位精度越低。

反向誤差的檢測(cè)方法是在測(cè)得的坐標(biāo)軸的行程中向前或向后移動(dòng)距離，并以停止位置為參考，然后沿相同方向給出特定的移動(dòng)命令值以使其移動(dòng)距離。然后沿相反的方向運(yùn)行相同的距離，并測(cè)量停止位置和參考位置之間的差。該測(cè)量在筆劃的中點(diǎn)和兩端附近的三個(gè)點(diǎn)處執(zhí)行了多次（通常為七次），并且獲得了每個(gè)位置的平均值，并且所獲得的平均值中的最大值是反向誤差值。

5.轉(zhuǎn)臺(tái)定位精度檢測(cè)

測(cè)量工具包括標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)塔，角多面體，圓形光柵和準(zhǔn)直儀（準(zhǔn)直儀）等，可以根據(jù)具體條件進(jìn)行選擇。測(cè)量方法是使工作臺(tái)向前（或向后）傾斜一個(gè)角度，然后停止，鎖定和定位。使用此位置作為參考，然后快速向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)桌子并每隔30次鎖測(cè)量一次。如果正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各測(cè)量一個(gè)星期，則每個(gè)定位位置的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度與理論值（指令值）之差的最大值為分度誤差。表中，它應(yīng)該是每30個(gè)目標(biāo)位置，對(duì)于每個(gè)目標(biāo)位置，要從正負(fù)方向快速定位7次，實(shí)際達(dá)到面積與目標(biāo)位置之間的差，然后按照GB10931-89的方法指定在“評(píng)估數(shù)字控制機(jī)器位置精度的方法”中，計(jì)算平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差，所有平均位置偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差的最大值之差與所有平均位置偏差之和。標(biāo)準(zhǔn)偏差。這是CNC轉(zhuǎn)臺(tái)的定位精度誤差。

考慮到干式變壓器的實(shí)際使用要求，通常必須測(cè)量多個(gè)等角度點(diǎn)，例如0、90、180、270等，并且這些點(diǎn)的精度需要提高一級(jí)與其他角度位置相比。

6.轉(zhuǎn)臺(tái)重復(fù)分度精度檢測(cè)

在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一周內(nèi)的三個(gè)位置重復(fù)測(cè)量方法三遍，分別在正向和反向進(jìn)行檢測(cè)。所有讀數(shù)的值與相應(yīng)位置的理論值之差的最大值。如果是CNC旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，則每30個(gè)測(cè)量點(diǎn)作為目標(biāo)位置，并分別從正方向和負(fù)方向?qū)γ總€(gè)目標(biāo)位置執(zhí)行五個(gè)快速定位，并測(cè)量實(shí)際到達(dá)位置與目標(biāo)位置之間的差。也就是位置偏差，然后根據(jù)GB10931-89中指定的方法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，該標(biāo)準(zhǔn)偏差是每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差最大值的六倍，這是數(shù)控的重復(fù)分度精度輪盤。

7.轉(zhuǎn)臺(tái)原點(diǎn)返回精度檢測(cè)

測(cè)量方法是從7個(gè)任意位置執(zhí)行原點(diǎn)復(fù)歸，測(cè)量停止位置，并使用讀取的最大差作為原點(diǎn)復(fù)歸精度。

應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)前定位精度的檢測(cè)是在快速定位的條件下進(jìn)行的。對(duì)于某些進(jìn)給系統(tǒng)不是很好的數(shù)控機(jī)床，當(dāng)以不同的進(jìn)給速度進(jìn)行定位時(shí)，將獲得不同的定位精度值。而且，定位精度的測(cè)量結(jié)果與環(huán)境溫度和坐標(biāo)軸的工作狀態(tài)有關(guān)。目前，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用半閉環(huán)系統(tǒng)，位置檢測(cè)部件大多安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，在1 m的行程中會(huì)產(chǎn)生0.01至0.02 mm的誤差。這并不奇怪。這是由熱伸長(zhǎng)引起的錯(cuò)誤，某些機(jī)器使用預(yù)拉伸（預(yù)擰緊）方法來(lái)減少影響。

各坐標(biāo)軸的重復(fù)定位精度反映了軸最基本的精度指標(biāo)，它反映了軸運(yùn)動(dòng)精度的穩(wěn)定性，不能假設(shè)精度差的機(jī)床能穩(wěn)定用于生產(chǎn)。目前，由于數(shù)控系統(tǒng)的功能越來(lái)越多，節(jié)距累積誤差和齒隙誤差等系統(tǒng)誤差可以補(bǔ)償每個(gè)坐式噴油器的運(yùn)動(dòng)精度。只有隨機(jī)誤差不能支付，重復(fù)定位精度重復(fù)。它反映了進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的絕對(duì)隨機(jī)誤差。不能通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)補(bǔ)償來(lái)修正。當(dāng)發(fā)現(xiàn)超差時(shí)，只對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)鏈進(jìn)行微調(diào)。因此，如果允許選擇機(jī)床，最好選擇重復(fù)精度高的機(jī)床。