SiChuan Engineering Technical College-1959,点击添加标题,二级标题,三级标题,四级标题,http:/,*,四川工程职业技术学院,机床数控改造电子教案,数控维修教研室,点击添加标题,二级标题,三级标题,四级标题,学习单元,7,数控机床精,度,度检验与补,偿,偿,数控机床精,度,度的概念,测量仪器仪,表,表,用步距规作,精,精度检验与,螺,螺距补偿的,方,方法,定位精度的,确,确定,学生对数控,机,机床进行定,位,位精度检验,和,和螺距补偿,考核一台数,控,控机床等级,的,的精度组成,一,一般来讲分,为,为三类：,1,、几何精度,指影响机床,加,加工精度的,组,组成零部件,的,的精度，包,括,括本身的尺,寸,寸、形状精,度,度及部件装,配,配后的位置,及,及相互间的,运,运动精度，,如,如平面度、,重,重回度、相,交,交度、平行,度,度、直线度,、,、垂直度等,2,、位置精度,简单的讲，,位,位置精度就,是,是指机床刀,具,具趋近目标,位,位置的能力,它是通过,对,对测量值进,行,行数据统计,分,分析处理后,得,得出来的结,果,果一般由,定,定位精度、,重,重复定位精,度,度及反向间,隙,隙三部分组,成,成。
3,、工作精度,通过用机床,加,加工规定的,试,试件，对加,工,工后的试件,进,进行精度测,量,量，评价是,否,否符合规定,的,的设计要求,1,、数控机床,精,精度的概念,定位精度,：定位精,度,度是指实际,位,位置与指令,位,位置的一致,程,程度,其不一致量,即,即为定位误,差,差其误差称,为,为定位误差,定位误差,包,包括伺服系,统,统、检测系,统,统、进给系,统,统等的误差,，,，还包括移,动,动部件导轨,的,的几何误差,等,等它将直,接,接影响零件,加,加工的精度,重复定位精,度,度,：它是指,在,在数控机床,上,上，反复运,行,行同一程序,代,代码，所得,到,到的位置精,度,度的一致程,度,度重复定,位,位精度受伺,服,服系统特性,、,、进给传动,环,环节的间隙,与,与刚性以及,摩,摩擦特性等,因,因素的影响,一般情况,下,下，重复定,位,位精度是呈,正,正态分布的,偶,偶然性误差,，,，它影响一,批,批零件加工,的,的一致性，,是,是一项非常,重,重要的精度,指,指标,1,、数控机床,精,精度的概念,反向间隙,：在进给,轴,轴运动方向,发,发生改变时,，,，机械传动,系,系统都存在,一,一定的间隙,，,，这个间隙,称,称为反向间,隙,隙，它会造,成,成工作台定,位,位误差，间,隙,隙太大还会,造,造成系统振,荡,荡。
1,、数控机床,精,精度的概念,2,、测量仪器,仪,仪表,2.1,百分表,用于测量精,度,度要求不高,的,的场合，用,于,于测量反向,间,间隙2.2,激光干涉仪,激光干涉仪,量,量程大（几,十,十米），测,量,量精度高（,0.01,微米级）可,以,以用于反向,间,间隙和螺距,误,误差新型,的,的激光干涉,仪,仪还具有测,量,量机床几何,误,误差、补偿,数,数据自动生,成,成和输入的,功,功能2.2,激光干涉仪,2,、测量仪器,仪,仪表,2.2,激光干涉仪,2,、测量仪器,仪,仪表,2.2,激光干涉仪,2,、测量仪器,仪,仪表,激光干涉仪,功,功能,直线定位精,度,度、重复定,位,位精度测量,螺距误差测,试,试、补偿,旋转工作台,测,测试,角度测量,直线度测量,垂直度测量,2,、测量仪器,仪,仪表,2.3,球杆仪,2,、测量仪,器,器仪表,2.3,球杆仪,2,、测量仪,器,器仪表,2.3,球杆仪测,试,试系统,2,、测量仪,器,器仪表,球杆仪功,能,能,循圆测试,提,提供快速,且,且有效的,方,方法来进,行,行工具机,循,循迹精度,的,的量测循,循圆测试,能,能显示在,循,循圆路径,两,两轴同动,的,的情形。
当,当机器多,轴,轴沿着循,圆,圆轨迹移,动,动时，任,一,一轴会以,正,正弦波形,的,的加速度,、,、速度及,位,位置变化,运,运行量,测,测循圆路,径,径资料将,可,可显示机,器,器移动路,径,径与理想,圆,圆路径的,偏,偏离量，,绘,绘制出的,外,外型将可,用,用来诊断,与,与伺服不,匹,匹配、背,隙,隙、反向,凸,凸波、直,角,角度误差,、,、周期性,误,误差、黏,滞,滞度、机,器,器振动的,关,关联性2,、测量仪,器,器仪表,2.3,球杆仪测,试,试图片,2,、测量仪,器,器仪表,2.3,球杆仪测,试,试图片,2,、测量仪,器,器仪表,2.4,步距规,功能：确,定,定定位精,度,度和重复,定,定位精度,，,，进行反,向,向间隙补,偿,偿和螺距,补,补偿,2,、测量仪,器,器仪表,用步距规,测,测量定位,精,精度因其,操,操作简单,而,而在批量,生,生产中被,广,广泛采用,3.1,测量方法,步距规结,构,构如图,1,所示：尺,寸,寸,P,1,、,P,2,、,.P,i,按,100mm,间距设计,，,，加工后,测,测量出,P,1,、,P,2,、,.P,i,的实际尺,寸,寸作为定,位,位精度检,测,测时的目,标,标位置坐,标,标（测量,基,基准）。
测,测量时，,将,将步距规,置,置于工作,台,台上，并,将,将步距规,轴,轴线与,Z,轴轴线校,平,平行，令,Z,轴回零；,将,将杠杆千,分,分表固定,在,在主轴箱,上,上（不移,动,动），表,头,头接触在,P,0,点，表针,置,置零；用,程,程序控制,工,工作台按,标,标准循环,图,图（图,2,）移动，,移,移动距离,依,依次为,P,1,、,P,2,、,.P,i,，表头则,依,依次接触,到,到,P,1,、,P,2,、,.P,i,点，表盘,在,在各点的,读,读数则为,该,该位置的,单,单向位置,偏,偏差，按,标,标准循环,图,图测量,5,次，将各,点,点读数（,单,单向位置,偏,偏差）记,录,录在记录,表,表中，按,“,“,GB/T12421.299,标准”对,数,数据进行,处,处理，可,确,确定该坐,标,标的定位,精,精度和重,复,复定位精,度,度3、用步,距,距规作精,度,度检验与,螺,螺距补偿,的,的方法,P,0,10,50,80,P,i,P,2,P,1,图,1,步距规结构图,位置,i,（,m=5,）,i 0 1 2 3 m=5,循环,j,j=1,2,.n,图,2,标准检验循环图,3、用步,距,距规作精,度,度检验与,螺,螺距补偿,的,的方法,3.3,螺距补偿,原,原理,数控机床,软,软件补偿,的,的基本原,理,理是在机,床,床的机床,坐,坐标系中,，,，在无补,偿,偿的条件,下,下，在轴,线,线测量行,程,程内将测,量,量行程等,分,分为若干,段,段，测量,出,出各目标,位,位置,Pi,的平均位,置,置偏差,把平均位,置,置偏差反,向,向叠加到,数,数控系统,的,的插补指,令,令上，如,下,下图所示,，,，指令要,求,求沿,Z,轴运动到,目,目标位置,Pi,，目标实,际,际位置为,Pij,该点的平,均,均位置偏,差,差为,将该值输,入,入系统，,则,则系统,CNC,在计算时,自,自动将目,标,标位置,Pi,的平均位,置,置偏差叠,加,加到插补,指,指令上，,实,实际运动,位,位置为，,使误差部,分,分抵消，,实,实现误差,的,的补偿。
螺距误差,可,可进行单,向,向和双向,补,补偿3、用步,距,距规作精,度,度检验与,螺,螺距补偿,的,的方法,3.4,反向间隙,补,补偿原理,反向间隙,补,补偿又称,为,为齿隙补,偿,偿机械,传,传动链在,改,改变转向,时,时，由于,反,反向间隙,的,的存在，,会,会引起伺,服,服电机的,空,空转，而,无,无工作台,的,的实际运,动,动，又称,失,失动反,向,向间隙补,偿,偿原理是,在,在无补偿,的,的条件下,，,，在轴线,测,测量行程,内,内将测量,行,行程等分,为,为若干段,，,，测量出,各,各目标位,置,置,Pi,的平均反,向,向差值，,作,作为机床,的,的补偿参,数,数输入系,统,统CNC,系统在控,制,制坐标轴,反,反向运动,时,时，自动,先,先让该坐,标,标反向运,动,动值，然,后,后按指令,进,进行运动,3、用步,距,距规作精,度,度检验与,螺,螺距补偿,的,的方法,3.5,用步距规,检,检测机床,精,精度及进,行,行补偿的,操,操作步骤,以华中数,控,控系统车,床,床的,Z,轴定位精,度,度测量和,补,补偿为例,，,，具体操,作,作步骤如,下,下：,（,1,）进入系,统,统，将轴,补,补偿参数,全,全部清零,；,；,（,2,）将顶尖,锥,锥面擦拭,干,干净，分,别,别装入主,轴,轴锥孔以,及,及尾座锥,孔,孔内，并,锁,锁紧；,（,3,）,Z,轴回零，,尾,尾座放在,离,离溜板箱,30MM,间隙处，,锁,锁紧尾座,，,，,Z,轴不能移,动,动；,（,4,）擦拭干,净,净步距规,两,两端顶尖,孔,孔，嵌入,两,两端顶尖,之,之间，转,动,动尾座套,筒,筒，上紧,步,步距规，,并,并锁紧尾,座,座套筒；,（,5,）将杠杆,千,千分表固,定,定在刀架,上,上，调整,杠,杠杆千分,表,表的位置,，,，使之与,步,步距规之,间,间进出自,由,由；,3、用步,距,距规作精,度,度检验与,螺,螺距补偿,的,的方法,（,6,）,根,根,据,据,步,步,距,距,规,规,的,的,实,实,际,际,间,间,距,距,数,数,值,值,，,，,编,编,写,写,合,合,理,理,的,的,数,数,控,控,加,加,工,工,程,程,序,序,；,；,（,7,）,调,调,整,整,杠,杠,杆,杆,千,千,分,分,表,表,的,的,表,表,头,头,对,对,零,零,，,，,自,自,动,动,运,运,行,行,程,程,序,序,，,，,使,使,Z,轴,的,的,正,正,反,反,向,向,都,都,移,移,动,动,相,相,同,同,的,的,数,数,值,值,，,，,在,在,换,换,向,向,时,时,注,注,意,意,消,消,除,除,反,反,向,向,间,间,隙,隙,；,；,（,8,）,测,测,量,量,5,个,循,循,环,环,，,，,并,并,将,将,读,读,数,数,记,记,录,录,到,到,“,“,实,实,验,验,记,记,录,录,表,表,”,”,中,中,。
停,停,止,止,运,运,行,行,，,，,将,将,表,表,头,头,移,移,开,开,测,测,量,量,面,面,9,）,按,按,”,”,定,定,位,位,精,精,度,度,和,和,重,重,复,复,定,定,位,位,精,精,度,度,的,的,确,确,定,定,GB/T17421.2,99,标,准,准,”,”,对,对,数,数,据,据,进,进,行,行,处,处,理,理,，,，,先,先,计,计,算,算,出,出,“,“,平,平,均,均,位,位,置,置,偏,偏,差,差,”,”,、,、,“,“,反,反,向,向,差,差,值,值,Bi,”,”,和,“,“,平,平,均,均,反,反,向,向,值,值,Bi,”,”,；,3,、,、,用,用,步,步,距,距,规,规,作,作,精,精,度,度,检,检,验,验,与,与,螺,螺,距,距,补,补,偿,偿,的,的,方,方,法,法,（,10,）,误,误,差,差,补,补,偿,偿,反,向,向,间,间,隙,隙,补,补,偿,偿,：,：,将,记,记,录,录,表,表,中,中,计,计,算,算,所,所,得,得,的,的,轴,轴,线,线,平,平,均,均,反,反,向,向,差,差,值,值,写,写,入,入,系,系,统,统,Z,轴,补,补,偿,偿,参,参,数,数,表,表,的,的,“,“,反,反,向,向,间,间,隙,隙,（,（,内,内,部,部,脉,脉,冲,冲,当,当,量,量,）,）,”,”,后,后,的,的,数,数,据,据,栏,栏,；,；,一,一,般,般,做,做,单,单,向,向,螺,螺,距,距,补,补,偿,偿,，,，,如,如,果,果,做,做,双,双,向,向,螺,螺,距,距,补,补,偿,偿,，,，,。