摘要数控机床精密度高,生产速度快等众多优点,受到机械生产行业的青睐,数控机床也在不断的完善和改革中,其中包括对机床零件和组成部分的改进,数控中心软件编程的设计等,但是随着人们对构建精度要求越来越高,数控机床的精度必须不断的提高,这就要求有较好的检测手段对数控机床进行定期的精度检测。随着人们的创新和改革,数控机床的种类也逐渐增多,精度越来越高,不断满足人们的生产需求,文章对数控机床和机床的精度检测概念进行阐述,并且对基于激光跟踪仪的数控机床精度检测方法进行探讨。
关键词数控机床;激光跟踪仪;几何;精度;检测
中图分类号TG5文献标识码A文章编号1674-6708(2014)112-0117-02
0引言
数控机床的工作原理是通过控制系统对指定的程序和编码进行识别和翻译,将这些程序和编码用通过数字显示出来,再经过控制装置进行处理,发出各种命令来指导机床进行生产,按照图纸的要求把机械产品加工出来。数控机床之所以受到人们的青睐,一方面是因为其工作效率高,有较强的智能性,对一些精度较高的构建进行批量的生产和加工,减少人力劳动的投入;另一方面,数控机床的经济性较好,主要体现在投资相对较小,效率高,而且设备便于工作人员进行操作,寿命相对较长。数控机床在不断为人们生产做出贡献的同时也在不断的被人们所改进和创新,力争使其精度更高,生产的零件和产品能够更好的被人们所使用,而且工作人员也在对数控机床精度检测上不断的加强,利用多种手法检测,激光跟踪技术就是一项很好的检测其几何精度方法。
1数控机床几何精度检测
数控机床的精度检测有很多中如几何精度检测、工作精度检测及传动精度检测等,每一个检测环节对数控机床来说都是必须的,因为这关系到机床自身的精度和实用性,而且机床本身的精度检测液非常重要,包括各个工作部件如刀具、主轴等的磨损状况,文章主要针对数控机床的几何精度检测进行探讨,因为几何精度检测的主导性较强,而且可控制空间较小。
所谓数控机床几何精度的含义是机床一些工作部件如工作台面、导轨、刀架溜板等在数控机床处于静止状态或者运动较慢的情况下的精度,通常是指的这些构建的平面度、直线度和一些相对运动所允许的误差等,对于这些构建几何精度的检测是较为直观的,但是又非常不好把握,因为一个平面的平整程度或者一些相对运动构建运行时所产生的误差是否在允许范围内的检测不能够出现丝毫的差错,要求精确度非常高的测量手段,可以说几何精度的检测是数控机床精度得以保障的前提条件。
2基于激光跟踪仪的数控机床几何精度检测
激光跟踪仪器是一种工业上用于设备检测的重要仪器,它能够大尺度的进行高精度的检测,检测误差非常之小,用它可以对数控机床一些构建的直线度和角度进行精确测量,检测其中是否存在误差,精度的角度编码器、续光再续和激光等技术的发展存进了激光跟踪仪的产生和发展,激光跟踪仪涉及到计算机控制、激光测量、光电探测和计算机处理技术等,是数控机床几何精度检测必备设备之一。
激光跟踪仪能够配合反射标靶通过激光进行距离和角度测量,它同时配有绕两个轴转动的测角机构,利用球坐标进行高精度测量的一起,激光跟踪仪不仅仅能够测量静止的目标,而且还能够对一些动态的目标或者静止与动态均有的目标进行跟踪和测量。对于数控机床中激光跟踪仪对其几何精度的测量时,通常为了节约成本会采用多站点测量法,因为仪器较为昂贵,对数控机床几何测量要不同的位置进行校队测量,所以会在不同时间选择多个位置测量。这样通过多个点位测量的数据,根据测点位置自标定的算法和基点空间坐标标定的算法,就可以确定出机床在静止或者运动状态下被测的点的坐标,这样多个测量点坐标都计算出来就能够很容易了解被测量的目标平面度和直线度,还能够测量出相对运动状态下的相对误差是否存在。激光跟踪仪也能够用单站测量的方法对目标进行测量,但是由于这种方法的稳定性较差,并且校队能力不强,在距离较大的测量距离情况下,很难掌握其测量的准确性,所以很多情况下都采用多站点不同时测量的方法。
激光跟踪仪对于数控机床几何精度的测量要在正确的操作下才能够有较高的精度,通常在测量的同时也要注意对激光跟踪仪精度的影响因素,激光跟踪仪精度的主要影响因素应该是其自身存在的角度误差,因为在测量过程中角度编码器误差与测量距离成正比,我们可以知道测量距离越大。激光跟踪仪内部的反射镜也对其精度有很大影响,因为反射镜对激光轨道有很大的影响,如果三个反射镜不是相互成90°直角关系,或者三个反射镜的角点与外球心不重合那么测量精度都会受到很大的影响。而且激光跟踪仪的测量精度也会受到外部因素的影响,如温度、湿度、压力、风速等,所以在实用激光跟踪仪对数控机床进行几何测量时一定要非常注意进行大气补偿的调整,为了使激光跟踪仪对数控机床的几何精度测量更加准确,需要检测仪器是否合格,并选择合适的测量距离,规范操作,这样才能够保障检测的精确度,为数控机床的精度调整做出更多保障。
3结论
可以说数控机床的精度是其最高价值所在,是所有数控机床追求的最重要目标,也只有不断提高其精度,快速准确的检测出机床各部分的几何误差所在,并且及时进行误差补偿,才能使其更好的促进人们生产生活,并且逐渐走向现代化和智能化。数控机床在设计时要充分考虑到其工作性质、运行震动和摩擦状况和实用寿命等这些基础因素之外,还要格外的针对数控机床精度问题进行探讨,通过改造某些部位或者排除一些影响机床精度的因素等提高其精度,并且还能够通过一些先进的检测手段和技术,让我们对数控机床的控制性更强,这样才能够使数控机床的工作性能更好,使用寿命更长。
参考文献
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