数控机床位置精度及标准 - 图文

2006届机械设计制造及其自动化毕业设计（论文）

图 3-8

（2）移动机床工作台，当光束离开光靶外圆时停止移动。

图 3-9

垂直光束调整

（3）使用激光头后方的指形轮使两道光束回到相同的高度。

图 3-10

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周远康：数控机床的位置精度检测及标准研究

（4）使用三脚架中心主轴上的高度调整轮使激光头上下旋转，直到两道光束都击中光靶中心。

图 3-11

水平光束调整

（5）用三脚架左后方的小旋钮，调整激光头的角度偏转，使两道光束彼此重叠。

图 3-12

（6）用三脚架左边中间的大旋钮，调整激光头的水平位置，使两道光束击中光靶的中心。

图 3-13

（7）沿着运动轴重新开始移动机床工作台。在看到光束移开光靶时再次停止。重复步骤3到6，直到完成整个轴向的光镜准直。

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(8)达到轴的末端时，将机床移回，使反光镜及线性反射镜互相靠近。 注：若其中一道光束离开光闸的光靶，是由于反光镜侧向偏移所造成。 上下左右移动反光镜，使从反光镜返回的光束与干涉镜的光束在光闸的光靶上互相重叠。

重复步骤1到10，直到两道光束在整个运动轴长度范围内都保持在光靶的中心。

(9)保持光束和测量轴准直。将光闸旋转到其测量位置，如图3-14所示。当反光镜沿着机床的整个运动长度移动时，检查线性数据采集软件中显示的信号强度。

图 3-14

接下来，启动环境补偿功能并确保在软件中输入正确的材料膨胀系数。然后采集线性数据。

3.2.3 测量误差分析

双频激光干涉仪的误差项目包括： (1)双频激光干涉仪的极限误差D1

D1=±10-7L

式中： L---测量的长度(m) (2)安装误差D2

它主要是由测量轴线与机床移动的轴线不平行而引起的

D2=?L(1cosq)

式中: L----测量的长度(m)

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q----测量轴线与机床移动的轴线之间的夹角

由于光路准直,q值趋于0,故此项误差忽略不计 (3)温度误差D3

它主要是由机床温度和线膨胀系数不准确而造成的

D3=贝(dta)2+(dt?da)2 式中: L―――测量的长度(m)

dt――――机床温度测量误差

A――――机床材料线膨胀系数

da――――线膨胀系数测量误差

从上面分析可以看出,在各项测量误差中,温度误差对测量结果的准确性影响最大,所以,为了保证测量结果的准确性,测量环境温度应满足20±5度,且温度变化应小于±0.2?C/h,测量前应使机床等温12h以上,同时要尽量提高温度测量的准确度。另外,如果测量时安装不得当,由安装所造成的误差也是不可忽略的

3.3 对比和分析

对比和双频激光干涉仪检测法中误差组成，可发现，标准长度刻度尺和光学读数显微镜检测法中的误差包含的误差更多，误差更大。标准长度刻度尺和光学读数显微镜检测法检测技巧对检测精度的影响比较大，较好的情况下可控制到0.004～0.005/1000,而用激光测量，误差小，测量精度可比标准尺检测方法提高一倍。因此，在进行数控机床位置精度检测时，应以双频激光干涉仪检测法为准。

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