数控机床定位精度的检测及补偿（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）数控机床定位精度的检测及补偿康榜联,文怀兴,周志红(陕西科技大学机电工程学院,陕西西安710021摘要:首先对数控机床的加工误差来源进行了分析,接着阐述了应用双频激光干涉仪对数控机床定位精度进行检测的方法以及通过补偿机床螺距和对丝杠间隙误差进行补偿的方法,实现了机床线性定位误差的补偿,从而极大地改善了数控机床的定位精度。关键词:激光干涉仪;定位精度;数控系统中图分类号:TH113;TM359.4文献标识码:A--03随着数控技术的快速发展和大量应用,水平的重要标志。,。传统的检验方法已无法满足高精度的要求,急需配备现代的检测装置,对数控机床的定位精度、重复定位精度及反向误差进行测量。本文结合南京四开电子企业在生产实践中应用的ML10激光干涉仪,来阐述应用激光干涉仪对数控机床定位精度进行检测与补偿的方法。1数控机床误差分析一般数控机床主要由床身、立柱、主轴和各种直线导轨或旋转轴组成,其中的每一部分都会产生误差。数控机床的加工误差来源于以下几个方面:机床的零部件和结构在制造和装配时产生的几何误差,包括零件尺寸误差和装配误差;机床内、外部热源引起的热变形误差;机床自重、切削力变形及由于动刚度不足产生的振动误差;机床轴系伺服系统产生的伺服跟随误差;数控插补算法产生的插补误差;其他误差,如外界振动、湿度、气流变化等产生的环境误差以及检测系统中产生的检测误差等。其中,几何误差和热变形误差是机床最为主要的两大误差源。2数控机床线性定位误差的检测2.1双频激光干涉仪的特点及布局ML10双频激光干涉仪是英国雷尼绍(Ren2,它是一种高性能的机床检测仪、测量范围大(线性测长40m,任选80m、测量速度快(60m/min、线性测量精度高(±0.7μm/m、分辨力高(0.001μm、便携性好等特点[1]。下面以南京四开电子企业某机床为例,检测Y向的定位精度。首先将主轴调回到机床原点,这样可减少激光头与三脚架的移动,便于测量。为了确保在通过全行程时获得的信号强度足够大,并使测量误差达到最小,需将ML10的激光束调整到与运动轴平行。将光学镜组设置为如图1所示的布局。图中线性干涉镜是固定光学镜,固定在电主轴上,而线性反射镜是移动光学镜,固定在工作台上。调整光学镜的位置,在机床全行程范围内使ML10激光器接收的光学信号的强度满足采集要求[2](机床的工作台移动。图1激光干涉仪组件布局简图2.2采集数据将主轴调回到机床原点,在激光干涉仪ML10系统中设定起始目标点(一般都是零点、最终目标点(机床所能达到的最大范围数值减去系统要求的越程量、间距值、目标数、采集方式、越程量大小(比间距值小就可以以及环境参数。根据以上设收稿日期:2021-01-16作者简介:康榜联(1978-,男,陕西武功人,陕西科技大学硕士研究生,主要研究方向为机械设计制造及其自动化。36・应用研究・康榜联文怀兴周志红数控机床定位精度的检测及补偿定的参数编写程序,运行程序,系统将自动采集数据。本例检测行程为500mm,间距值采用20mm,目标数为26,往返检测2次,数据采集间隔为3s,环境参数由系统自动采集。参数设定好后,在机床上运行下列程序,进行数据的自动采集。程序如下:G92X0Y0Z0M98P100L26M98P200L27M98P100L27M98P200L26M02:O100G90G00A0G91G00Y-20G04X3M99:O200G90G00A0G91G00Y20G04X3M992.3数据分析将采集好的数据,输入到激光干涉仪ML10系统菜单中的分析数据中,用GB/T17421.22000分析曲线项,得出分析结果(如图2所示。从分析结果可看出:机床最大定位误差为26.421μm/500mm,其值略偏大,没达到10μm/300mm的要求,需在SKY系统中对滚珠丝杠螺距进行补偿。图2GB/T17421.22000分析曲线的分析结果2.4螺距补偿在激光干涉仪ML10系统菜单分析数据中调用误差补偿图表,填写好图表类型、补偿方式、补偿起点、补偿终点、补偿间隔后,就可以绘制误差补偿图表(如图3所示,将记录的螺距误差输入文件。进入SKY数控系统,F5状态下进入“4补偿设定”,出现间隙螺距补偿对话框,将计算的误差添入,注意补偿类型有2种方式:绝对值和增量值。本例采用绝对值。其添入方式如下:#2->comp->S2->T2incres2025,18……3,22,11,0#20表示每图3误差补偿图表以上数据需先将图3中的正向机进方向或反向机进方向中一组按逆序方式输入。添加“S存盘”,将文件保存在“C:\P