數(shù)控機床在運行過程中伐狼，其定位精度會產(chǎn)生一定誤差馁惨，正確地運用激光干涉儀怕事，并進(jìn)行全面科學(xué)地分析，可有效進(jìn)步數(shù)控機床的定位精度截巢。

　　隨著數(shù)控機床應(yīng)用的普及旅测，采用激光干涉儀對數(shù)控機床進(jìn)行定位精度檢測已經(jīng)成為目前公認(rèn)的高效、高精度的檢測方法呻蚪。不同的機床使用激光干涉儀檢測的精度曲線會有所相同兆布，因此就需要對不同的測試結(jié)果給予全面而科學(xué)地分析。下面對數(shù)控機床定位精度常見誤差曲線進(jìn)行分析础姚，并與大家共同探討有效的解決方案佛或。

　　1、負(fù)坡度

　　負(fù)坡度曲線向外運行和向內(nèi)運行兩個測試均出現(xiàn)向下的坡度填恬。在整個軸線長度上弧跑，誤差呈線性負(fù)增加，這表示激光系統(tǒng)丈量的間隔短于機床位置反饋系統(tǒng)指示的間隔擂送。出現(xiàn)負(fù)坡度的可能原因有以下兩種：(1)光束準(zhǔn)直調(diào)整不正確悦荒。假如軸線短于1m則可能是材料熱膨脹補償系數(shù)不正確唯欣、材料溫度丈量不正確或者波長補償不正確。(2)俯仰和扭擺造成阿貝偏置誤差搬味、機床線性誤差境氢。

　　針對以上題目，可采取的措施有：假如軸線行程很短碰纬，檢查激光的準(zhǔn)直情況萍聊；檢查EC10和丈量頭是否已連接并有反應(yīng)；檢查輸進(jìn)的手動環(huán)境數(shù)據(jù)是否正確悦析；檢查材料傳感器是否正確定位以及輸進(jìn)的膨脹系數(shù)是否正確寿桨；使用角度光學(xué)鏡組重新做一次丈量，檢查機床的俯仰和扭擺誤差她按。

　　2牛隅、正坡度

　　正坡度曲線是指在整個軸線長度上，誤差呈線性正遞增酌泰。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生有以下可能：(1)材料熱膨脹補償系數(shù)不正確媒佣、材料溫度丈量不正確或者波長補償不正確。(2)俯仰和扭擺造成阿貝偏置誤差漂烂、機床的線性誤差据伏。

　　針對這些題目，可采取以下措施：檢查EC10和傳感器是否已連接并有反應(yīng)束多，或者檢查輸進(jìn)的手動環(huán)境數(shù)據(jù)是否正確骏庙；檢查材料傳感器是否正確定位以及輸進(jìn)的膨脹系數(shù)是否正確；使用角度光學(xué)鏡組重新做一次丈量拳股，檢查機床的俯仰和扭擺誤差辣棉。

　　3、周期性曲線

　　周期性曲線是整個軸線長度上的重復(fù)周期誤差事匈。沿軸的俯仰保持不變狰赘，但幅度可能變化。導(dǎo)致周期性曲線的可能原因主要是機床方面的題目址敢，如絲杠或傳動系統(tǒng)故障扮人、編碼器題目或故障、長型門式機床軌道的軸線直線度挥闸。

　　針對以上題目建議采用很小的采樣點間隔在一個俯仰周期上再丈量一次训措，確認(rèn)俯仰誤差。作為一項指導(dǎo)原則光羞，假如你要檢查的是機床某元件的周期性影響绩鸣，可將采樣間隔設(shè)為預(yù)期周期性俯仰的1/8，然后通過比較機床絲杠的螺距纱兑、齒條的齒距全闷、編碼器叉寂、分解器或球柵尺俯仰、長型門式軌道的支撐點之間的間隔等來確認(rèn)可能的誤差來源总珠。例如屏鳍，假如誤差周期是20mm，查閱機床手冊我們發(fā)現(xiàn)絲杠的導(dǎo)距也是20mm局服，很顯然誤差可能與絲杠旋轉(zhuǎn)題目有關(guān)钓瞭，絲杠可能在最近的一次維修或機床移動時被弄彎了，或者絲杠偏心旋轉(zhuǎn)淫奔。

　　4山涡、偏移

　　偏移是指往程和回程兩次測試之間具有不變的垂直偏移。產(chǎn)生偏移曲線的可能原因主要是機床方面的題目斜擎，如反向間隙未補償或不當(dāng)補償爱饲、車架與導(dǎo)軌之間存在間隙(松動)等。

　　針對以上題目可采取以下解決措施：絲杠/滾珠絲桿驅(qū)動裝置宿闯；檢查球狀螺母或絲杠是否磨損乳嘁；檢查絲杠軸承的端部浮動情況；使用角度光學(xué)鏡組檢查軸線反轉(zhuǎn)時的車架角度間隙危厕；檢查控制器內(nèi)設(shè)置的反向間隙補償是否正確寻适；機架和小齒驅(qū)動裝置；檢查牙是否正確嚙合稻扔；檢查齒輪箱是否磨損和線性編碼器系統(tǒng)的狀況凤婆。

　　5、燕尾狀

　　在往程測試中出現(xiàn)向下的坡度的情況伞下，回程測試為往程測試的鏡像非畜，往程和回程測試之間的偏差(或滯后或反向間隙)隨軸線離開受驅(qū)動端而逐漸進(jìn)步。產(chǎn)生燕尾狀的可能原因主要是機床方面的題目辛蕊，如滾珠絲杠扭轉(zhuǎn)亦弛、導(dǎo)軌太緊、使用的誤差補償值不正確等章母。

　　針對以上題目母蛛，有以下建議：檢查絲杠和導(dǎo)軌潤滑翩剪；檢查在垂直軸上的平衡作用乳怎；檢查并調(diào)節(jié)導(dǎo)軌夾條；檢查導(dǎo)軌蓋是否咬著及檢查控制器補償前弯。

　　6蚪缀、正反向交叉線

　　正反向交叉線是指正向(向外)運行產(chǎn)生負(fù)坡度，而反向(向內(nèi))運行則產(chǎn)生正坡度恕出。這是絲杠扭轉(zhuǎn)的一個特殊例子询枚，其中违帆，單向線性誤差補償和單反向值已在控制器中設(shè)置。

　　針對這些題目可采冉鹗瘛：檢查絲杠和導(dǎo)軌潤滑刷后；檢查在垂直軸上的平衡作用；檢查并調(diào)節(jié)導(dǎo)軌夾條渊抄；檢查導(dǎo)軌蓋是否咬著尝胆；檢查控制器補償。

　　假如用戶計劃在軸線中間位置完成大部分的工作禁妓，則當(dāng)前補償可以為是最佳的解決方法环壳，由于它將最大誤差分布在軸線端部，而最小的誤差則在中間位置唧痴。刪除誤差補償將產(chǎn)生燕尾狀圖形乞瑰。

　　7、鋸齒形

　　在整個測試過程中誤差都呈增加的趨勢噩五，甚至在設(shè)為基準(zhǔn)值或零的軸線位置上誤差還在增加排击。出現(xiàn)此鋸齒形的可能原因有：(1)絲杠誤差、光學(xué)鏡組的熱漂移鳞乏。(2)機械故障舔伴、編碼器反饋不可靠。

　　針對以上題目绝绊，我們建議：假如誤差很小(幾個微米)溃柑，可以在光學(xué)鏡組彼此靠近時設(shè)為基準(zhǔn)值并重做測試。在開始測試之前確保光學(xué)鏡組已有充分的時間適應(yīng)環(huán)境溫度收斑，并讓機床預(yù)熱稀境，假如溫度或其它環(huán)境條件在測試期間發(fā)生變化，則可能的原因是激光設(shè)為基準(zhǔn)值時由于固定和移動光學(xué)鏡組之間有間隙而引起絲杠誤差据德。我們要確保在重新測試之前鳄乏，盡可能降低絲杠誤差的可能性。針對由光學(xué)鏡組適應(yīng)環(huán)境引起的熱漂移題目棘利，在重新測試之前橱野，我們要確保光學(xué)鏡已有足夠的時間適應(yīng)環(huán)境溫度。雷尼紹光學(xué)鏡組引起這種誤差的可能性較小善玫，由于鏡組的制作材料是鋁水援，能夠比鋼更快地適應(yīng)環(huán)境。

　　假如絲杠誤差和熱漂移都不是引起誤差的原因茅郎，則有可能是機械漂移蜗元。機床軸線相對機床位置反饋系統(tǒng)發(fā)生移動的話，則可能是由于編碼器或線性計量儀安裝不牢固引起的，這樣奕扣，電機的熱量傳到機床的機體中使機床的溫度逐漸進(jìn)步薪鹦。由于有這種可能性，即產(chǎn)生移動的組件因熱膨脹而移動的間隔會受到物理性限制惯豆，若是這種情況池磁，我們可以公道猜測在一定次數(shù)的測試之后，誤差(單向)增加的速度將逐漸降低葬籽，機械漂移最有可能產(chǎn)生負(fù)誤差并且所產(chǎn)生的坡度會是一個方向比另一個方向扁平珍催；另外也有可能是由于編碼器信號有噪音，造成控制器的脈沖計數(shù)增加哭逻，或者編碼器信號電平與控制器輸進(jìn)不兼容的情況禾底。

　　8、花瓣形

　　誤差隨時間和間隔不斷增加使線出現(xiàn)花瓣形躬筐。導(dǎo)致花瓣形的可能原因有：(1)在材料溫度傳感器定位不正確或者膨脹系數(shù)不正確据鼓。(2)滾珠絲杠在測試期間溫度進(jìn)步、機床溫度改變帅忌。

　　為保證測試的精確度弦银，建議在開始校準(zhǔn)之前要讓機床完全預(yù)熱。在圖3中此幕，安裝滾珠絲杠的端部可能正好與行程起始點重合宦衡，并且可在另一端產(chǎn)生軸向浮動。假如滾珠絲杠在對端受到限制签缸，圖形將顯示負(fù)坡度尼荆。

　　9、三角形

　　三角形曲線是指誤差呈線性增加唧垦，誤差在行程最遠(yuǎn)端機床反轉(zhuǎn)時出現(xiàn)躍升捅儒，然后在回程測試回到與軸線起始點時回到同樣位置上。出現(xiàn)三角形的可能原因是在軸線外端部因?qū)к壞p而出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)振亮。應(yīng)當(dāng)留意的是巧还，反向反射鏡的位置對顯示的誤差有明顯影響。建議使用角度光學(xué)鏡組直接丈量偏轉(zhuǎn)角坊秸，以便對偏轉(zhuǎn)題目的嚴(yán)重程度有充分的了解麸祷。

　　10、臺階形

　　或上或下臺階沿軸線長度按一定的間隔出現(xiàn)褒搔。出現(xiàn)臺階形的可能原因在機床方面：大機床上各齒條段對準(zhǔn)不佳或裝配不佳或線性編碼器或感應(yīng)式丈量器分段對準(zhǔn)不佳或裝配不佳阶牍。

　　在裝備有齒條和齒輪傳動機構(gòu)的大型機床上，齒條由很多分別裝配在機床上的單獨分段組成站超，必須確保每段都正確地與其它段對準(zhǔn)荸恕，保證齒輪能夠平滑地從一段轉(zhuǎn)到下一段。假如齒條段未正確對準(zhǔn)死相，傳動齒輪在經(jīng)過對準(zhǔn)不佳的接合點時可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)洪洪。這種偏轉(zhuǎn)會導(dǎo)致丈量值出現(xiàn)突躍臺階。這種題目可以通過檢查每個齒條段的長度和相對位置丘三，并與圖形數(shù)據(jù)比較來查明极谚。

　　綜上分析可以看出，除機床本身精度不佳會帶來上述各種誤差许辖，激光干涉儀操縱不當(dāng)(包括精度不夠穩(wěn)定或采用自身對溫度影響比較敏感的激光干涉儀系統(tǒng))也會帶來較大誤差疲些。

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