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沈陽第一機床廠三維空間的數(shù)控機床誤差補償技術的應用 | 發(fā)布者:admin 日期:2013/12/30 點擊:1365 | | |
沈陽第一機床廠由于三維空間的數(shù)控機床誤差補償技術應用機電人才長,空間技術已被應用到補償?shù)淖鴺藴y量機的精度,以確保在CMM作為測量儀器,其精度要求高,且機械調(diào)試和電器制造精度難以滿足相關要求。
隨著數(shù)控機床技術的不斷發(fā)展,機床的精度要求也越來越高。現(xiàn)有的單精密機床設計與制造硬件走過了從機械因素成為制約行業(yè)發(fā)展的一個通用坐標測量機測量技術的先鋒,引領行業(yè)在英國(雷尼紹)公司在其“空間后UCC坐標測量機控制器誤差補償“十多年的成功應用為發(fā)那科,西門子數(shù)控系統(tǒng),最近推出了”空間誤差補償。 “成熟與Renishaw XL-80激光干涉儀和QC - 20的俱樂部作為立足市場的一個測試儀RVC- Fanuc與RVC-西門子集空間誤差校正軟件到三維空間使用發(fā)那科賠償西門子數(shù)控的選項相匹配的加工中心或系統(tǒng),數(shù)控龍門鏜銑床和提高空間精度。從目前用戶的實際使用反饋表明, RVC相關軟件對數(shù)控機床靈活,操作簡單,效果明顯使用。遇到瓶頸。空間三坐標測量機的精度補償技術引入到數(shù)控機床,能成功解決的關鍵問題,以進一步提高數(shù)控機床的精度。
補償原則
沈陽第一機床廠一個常見的幾何精度數(shù)控機床誤差21
在移動領域,三軸機床,有九個平移誤差參數(shù),九角誤差參數(shù)和三個垂直度誤差參數(shù),總計21錯誤。到機器的空間位置誤差的影響21被完全消除,需要誤差被精確地檢測到,并且軟件的研究和開發(fā),所述錯誤檢測數(shù)據(jù)已經(jīng)轉(zhuǎn)換到NC系統(tǒng)的相應功能可以接受參數(shù)的結(jié)果提供補償系統(tǒng),從而提高了機器的空間精度。在現(xiàn)實中,之所以機器誤差將多個錯誤疊加的結(jié)果,單一的測量誤差顯然是不充分提高機床的幾何精度,尤其是在準確度在各個方向上的整個機器的工作區(qū)域。
沈陽第一機床廠新功能2數(shù)控系統(tǒng)
校正時的產(chǎn)生的誤差補償方法精密數(shù)控機床工作空間的使用,如前所述,已被證明在初步的三維測量機行業(yè)的有效途徑,減少機床的定位錯誤之一。方法目前,數(shù)控系統(tǒng),如西門子和發(fā)那科的眾多國際知名廠商,都支持這種空間精度補償在其高端數(shù)控系統(tǒng)(三維誤差補償或VCS ) ,使用這種方法可以生成整個工作區(qū)工具誤差參數(shù)來完全彌補在幾何精度偏差機器工作,因此在實時校正機器定位誤差的可用空間。
3發(fā)展在國內(nèi)和國外在幾年前,當與高空間精度的數(shù)控系統(tǒng)Siemens840Dsl (稱為VCS )和Fanuc31i (稱為三維誤差補償)推向市場的補償功能,高端數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)的外國生產(chǎn)商開始研究相關空間精度測量和參數(shù)計算誤差補償方法,并出版了少量的研究成果。從現(xiàn)有公布的信息,利用激光跟蹤測量有,在機床的每個空間定位誤差,誤差源站點的測量點,并具有一定的數(shù)學模型的分離的不同部分;也使用激光干涉儀等測量用的工具,球桿儀,由21逐差法檢測。
使用激光干涉儀測試各種誤差源被廣泛接受的方法在國內(nèi)外,其測試結(jié)果可溯源與精度,機器可以通過一個度量和測量精度進行檢查是正確的,可靠的,并且可以很容易地檢查任何空間補償效果。在對英國市場收益率XL-80激光干涉儀使用最廣泛也有一個開放式軟件接口,方便用戶自行研究開發(fā)自己的軟件。
對于Fanuc31i和SIEMENS840D所需空間的硬件和軟件設備的檢測設備XL-80激光干涉儀的進行誤差補償:線性位移測量,直線度,俯仰角,扭擺角,以提供所需的補償計算為必要的參數(shù)RVC軟件錯誤的數(shù)據(jù)文件。 QC20 - W球桿儀:測量軸之間的垂直度;電機,并提供方向性的錯誤和機械故障診斷。 RX10轉(zhuǎn)臺(可選):測量和角度精密回轉(zhuǎn)工作臺提供測量和補償。電子水平儀等:測量機滾擺等參數(shù)。相應的三維校正軟件RVC -發(fā)那科,西門子相應的校正軟件RVC - Siemens.RVC軟件2空間誤差校正軟件Fanuc的補償有以下三大功能,每個功能可以補償不同的項目竣工試機:普通線性誤差之間補償,三維誤差補償(線性位移,直線度,角度)和垂直軸的誤差補償。
3數(shù)控系統(tǒng)和相應的空間補償功能選擇附件
Fanuc3DCompensation功能和SiemensVCS功能。這840Dsl1.3或更高版本,則需要加載正確的ELF文件;雷尼紹開發(fā)的RVC-西門子適用于“ VCSplus ” , “ VCSA3 ”和“ VCSA5 ” 。補償功能,采取以下步驟:收集在機器工作空間范圍的測量數(shù)據(jù),評估偏差參數(shù),并將其保存為數(shù)據(jù)文件;數(shù)控系統(tǒng)將文件復制到子目錄“ Manufact.Cycles ” ( \ CMA)中,使用GUD激活的浮動薪酬;補償系統(tǒng)實時計算基礎上的實際業(yè)績與三個MCS的位置寫入幾何軸線位置偏移。
4的機器中,以補償所需要的空間的前部的狀態(tài)的基礎上
使得空間之前集成精密機床情況進行評估,如果有一個大機器逆跳沖床和其他電氣伺服失配誤差的誤差補償球桿儀物盡其用,即使空間誤差補償,而且還加工小改進在準確度。使電機錯誤誤差補償前的空間將被調(diào)整到第二個問題是尤為必要的精度(的狀態(tài)機QC20 -W球桿儀的全面評估見指示的準確性) 。重復性不好的機器,即使空間誤差補償,補償效果不明顯。
對于高精密數(shù)控機床周圍為5μm建議其使用環(huán)境,應根據(jù)使用的CMM環(huán)境的要求,或者機器從長遠來看的準確性,由于環(huán)境變化的變化在某種程度上削弱將會帶來空間誤差補償?shù)男ЧT诩m錯軟件1RVC - Fanuc的軟件應用程序的應用程序RVC的空間裝Fanuc31i一家英國公司在日常生產(chǎn)FanucRobodrill機使用與雷尼紹RVC空間誤差修正軟件已經(jīng)三維的機器誤差補償?shù)目臻g,并通過ISO230 - 4 “輪數(shù)控機床檢測“標準通過球桿儀XY平面圓機前的補償和賠償范圍內(nèi)生效之日起的比較驗證其圓度誤差減小由9.1μm到5.7μm 。在機床生產(chǎn)Fanuc31i最新的數(shù)控坐標鏜床, QL20 -W球桿儀與三維空間誤差補償前的全面測試的精密機床北京的研究機構(gòu),垂直XY平面XWY為24.9μm /平方米,綜合圓度為11.5μm加三維空間參數(shù)和垂直度誤差補償補償參數(shù),使補償, 2微米/米垂直度誤差XWY ; 5.2μm的集成圓度誤差〜 6.6μm (包括重復性誤差進行多次測量) 。
以方便的機器誤差補償空間的細節(jié)的描述,現(xiàn)為Y軸,例如,要測試的機器精度的影響,并進行了詳細的描述補償?shù)那闆r如下:在機器錯誤YRX的Y軸移動X方向扭擺最大達到12 〃 ;在Z方向YRZ最大達到9 〃 Y軸螺距誤差;的X 500Z - 791.235位置(即主軸的兩端)上的Y軸定位精度YTY測量誤差約14μm的在450毫米從主軸位置,是的。大約12μm的Y軸定位精度測量誤差YTY因為機器軸線的角度誤差,測量從在主軸端部,在一個很大的區(qū)別不同的位置相同的Y軸定位精度的X-Y方向的表面上,但精度曲線。后的直線Y軸Z方向YTZ補償?shù)娜S空間中,緊接在驗證補償效果,補償趨勢藍色曲線之前(約7μm的誤差帶寬) ,綠色曲線是補償曲線(誤差帶寬大約為± 1微米) ,補償效果是顯而易見的。
沈陽第一機床廠2RVC西門子軟件應用的公司,在意大利布列塔尼配SIEMENS840D Flymill1000龍門機床,采用了XL-80激光干涉儀和測量誤差補償球桿儀的幾何精度和完成VCS空間。前三名最顯著的改善有68μm XTX減少到2微米的X軸定位精度誤差,在Y方向ZTY減少從18μm的為3.7μm Z軸的直線度誤差,在Z方向XTZ從15μm的降低X軸的直線度誤差到1.1微米。
VCS補償這些測量結(jié)果,并且使用多個線性空間定位精度的測量方法,以驗證的空間中的結(jié)論的整體改善的準確性。同時采用了XL-80激光干涉儀和球桿儀的空間誤差,例如,在補償?shù)目臻g并沒有這樣做之前,高在一定的空間,位置誤差低3分別為5.8μm , 3.9μm , 8.0μm后,在高,中,低三種位置誤差分別為2.7μm , 1.9微米, 2.1微米的VCS 。在整個位置精度的整個空間可見得到改善在VCS有效和一致的ISO230 -4球桿儀圓度也相應地增加了25%。位于埃爾蘭根,德國西門子技術中心,在一臺機器配SIEMENS840D休倫湖進行了測試。測試表明RVCSiemens VCS軟件和西門子系統(tǒng)功能的機器上完全有效的。垂直補償效果特別明顯, XY垂直度XWY從-9.8上升至-0.1 〃〃 ;同時線性和角度補償效果都不錯。參與測試的相關人員,評價,使用雷尼紹XL- 80俱樂部儀和激光干涉儀比其他同類產(chǎn)品用得特別快,因為使用Renishaw的角度來看,是從儀器安裝的產(chǎn)品更加方便。由ISO230 - 2 Y軸直線定位精度前后對比補償,藍色的曲線,以彌補錯誤后。由ISO230 -4計測試了近40 %進行提示圓度精度。
由于三軸數(shù)控機床幾何補償技術和五軸精密機床旋轉(zhuǎn)軸補償是不同的(回轉(zhuǎn)軸補償需要額外的選項數(shù)控系統(tǒng)和其他測試方法) ,根據(jù)大多數(shù)用戶的需求,目前的軟件主要針對RVC空間軸機床誤差補償。目前的一些測試應用程序的用戶生成的觀點:
沈陽第一機床廠( 1)根據(jù)多個客戶測試反饋,使用XL-80激光干涉儀和QC20 -W球桿儀測試空間誤差補償,分別因為機器可以方便地測試錯誤并快速驗證補償效果也可以有選擇地只選擇了誤差項來補償一些關鍵的,從而保證精度的前提下,也可以選擇性地使用,以節(jié)省時間補償方法。
沈陽第一機床廠( 2 )使用激光干涉儀ML10/XL80逐項測試線性位移,直線度,角度誤差,誤差溯源輕松,容易判斷錯誤的方向。
沈陽第一機床廠( 3)無線球桿儀QC20-W ,在機XY , YZ ,和三個測試ZX平面的第一個安裝的情況下,度可以迅速和垂直補償測量。
沈陽第一機床廠( 4 )試驗結(jié)果證明,使用前Renishaw的RVC軟件Fanuc31i和Siemens840Dsl三維機誤差補償,根據(jù)使用通過了ISO230 - 4校驗儀激光干涉儀和/或標準ISO230 -2標準球桿儀和補償后的效果是明顯的。 | | [返回] [打印] | |
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