如何提高数控机床定位精度——-激光干涉仪常见测试曲线

　　随着数控机床应用的普及,采用激光干涉仪对数控机床进行定位精度检测也成为目前公认的高效、高精度的检测方法。但是不同的机床使用激光干涉仪检测的精度曲线会各不相同,因此想要提高数控机床定位精度,就需要对不同的测试结果给予全面而科学地分析,本文就雷尼绍产品在使用过程中遇到的几种机床误差曲线的误差源及解决方案提出分析,供更多关心数控机床精度检测和误差修复的人士参考。

　　1　数控机床定位精度常见误差曲线及分析

　　1·1　负坡度

　　图1中曲线向外运行和向内运行两个测试均出现向下的坡度。此图显示在整个轴线长度上,误差呈线性负增加。这表示激光系统测量的距离短于机床位置反馈系统指示的距离。

　　负坡度可能原因:1)在激光干涉仪设置上可能的问题。光束准直调整不正确,如果轴线短于1米则可能是材料热膨胀补偿系数不正确、材料温度测量不正确、波长补偿不正确。2)机床可能的误差源。俯仰和扭摆造成阿贝(Abbé)偏置误差、机床的线性误差。

　　针对以上问题建议:如果轴线行程很短,请检查激光的准直情况;检查EC10和测量头是否已连接并有反应,或者检查输入的手动环境数据是否正确;检查材料传感器是否正确定位以及输入的膨胀系数是否正确;使用角度光学镜组重新做一次测量,检查机床的俯仰和扭摆误差。

　　1·2　正坡度

　　图2显示在整个轴线长度上,误差呈线性正递增。这种图示可能是以下几种问题: 1)在激光干涉仪设置上可能的问题,如:材料热膨胀补偿系数不正确、材料温度测量不正确、波长补偿不正确。2)机床方面的问题,如俯仰和扭摆造成阿贝(Abbé)偏置误差、机床的线性误差。针对以上问题的建议:1)检查EC10和传感器是否已连接并有反应,或者检查输入的手动环境数据是否正确。2)检查材料传感器是否正确定位以及输入的膨胀系数是否正确。3)使用角度光学镜组重新做一次测量,检查机床的俯仰和扭摆误差。

　1·3　周期性曲线

　　图3显示整个轴线长度上的重复周期误差。周期性曲线可能原因:1)在激光干涉仪设置上可能的问题,该曲线的误差大小不太可能与仪器操作有关,主要去分析机床本身的误差源。2)机床方面的问题:丝杠或传动系统故障、编码器问题或故障、长型门式机床轨道的轴线直线度。

　　针对以上问题建议:1)采用更小的采样点间隔在一个俯仰周期上再测量一次,确认俯仰误差。作为一项指导原则,如果你要检查的是机床某元件的周期性影响,可将采样间隔设为预期周期性俯仰的1/8。比较以下各项,确认可能的误差来源:机床丝杠的螺距、齿条的齿距、编码器、分解器或球栅尺俯仰、长型门式轨道的支撑点之间的距离。如果你在图上记录一个完整周期(俯仰)长度,将对引起问题的原因有所了解。