數(shù)控鏜銑床的精度檢測(cè)和調(diào)試方法

1、word 文檔整理分享數(shù)控鏜銑床的精度檢測(cè)和調(diào)試方法數(shù)控落地型鏜銑床的精度包括機(jī)械部件的精度和電氣控制 系統(tǒng)的檢測(cè)精度。機(jī)床的各個(gè)機(jī)械部件都不同程度的存在誤差， 機(jī)械傳動(dòng)鏈上的機(jī)構(gòu)、 零部件之間都存在或有潛在的誤差， 這些 誤差會(huì)隨傳動(dòng)鏈累積， 最終反映在加工工件上。 數(shù)控機(jī)床中的檢 測(cè)裝置會(huì)檢測(cè)這些誤差， 由數(shù)控系統(tǒng)分析之后做出補(bǔ)償， 最終消 除這些誤差，但數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)裝置這些電氣元器件 本身也存在誤差， 我們稱之為電氣控制系統(tǒng)的檢測(cè)誤差。 在全閉 環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中， 光柵尺直接檢測(cè)工作臺(tái)等移動(dòng)部件的位置， 編碼 器檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和主軸的轉(zhuǎn)速， 形成環(huán)形控制系統(tǒng)。 可以 極大的消

2、除機(jī)械傳動(dòng)鏈的各級(jí)誤差。 半閉環(huán)控制和開環(huán)控制的數(shù) 控機(jī)床， 其精度在很大程度上取決于機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)鏈， 電氣控 制系統(tǒng)的檢測(cè)精度趨于其次。數(shù)控落地型鏜銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括水平導(dǎo)軌、滑座、立柱、 主軸系統(tǒng)四大部分，如圖1所示。擁有X、Y Z、W四個(gè)坐標(biāo)軸， 可實(shí)現(xiàn)四軸三聯(lián)動(dòng)。圖1數(shù)控鏜銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)數(shù)控落地型鏜銑床的機(jī)械精度有 X軸、Y軸的直線度和平行 度，Z軸、W軸的直線度，Y軸的扭曲度，Y軸相對(duì)于XOZ平面的 垂直度，Z軸、W軸相對(duì)于XOY面的垂直度。具體的表現(xiàn)為水平 導(dǎo)軌的直線度和平行度；立柱導(dǎo)軌的直線度和平行度； 滑枕和鏜 桿的運(yùn)動(dòng)直線度和垂直度。一、水平導(dǎo)軌的精度檢測(cè)和調(diào)試方法水平導(dǎo)軌

3、的精度包括兩導(dǎo)軌的直線度和平行度兩項(xiàng)精度。1 、水平導(dǎo)軌直線度的檢測(cè)方法機(jī)床同一軸向的的導(dǎo)軌分為基準(zhǔn)導(dǎo)軌和非基準(zhǔn)導(dǎo)軌，通常先對(duì)基準(zhǔn)導(dǎo)軌（有鑲條和靜壓）進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)試，然后以基準(zhǔn)導(dǎo)軌 為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)非基準(zhǔn)導(dǎo)軌進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)試。水平導(dǎo)軌直線度的檢測(cè)方法分兩步進(jìn)行，分別檢測(cè)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)和豎直面內(nèi)的直線度。 在水平面內(nèi)的直線度用鋼絲、顯微鏡進(jìn)行檢測(cè)，如圖2所示。具體的方法為牽一根鋼絲固定在被測(cè)導(dǎo)軌的兩端，用顯微鏡以同一 標(biāo)準(zhǔn)給鋼絲的兩端對(duì)零，然后以導(dǎo)軌的基準(zhǔn)面為導(dǎo)向面移動(dòng)顯微 鏡，在每個(gè)側(cè)頂處測(cè)量并記錄導(dǎo)軌導(dǎo)向面偏移鋼絲的相對(duì)距離。 如此反復(fù)測(cè)量?jī)扇危恳淮螠y(cè)量完畢根據(jù)數(shù)據(jù)作圖，這樣就可 以根據(jù)圖形分析出

4、導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度。圖2檢測(cè)水平導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度水平導(dǎo)軌在豎直面內(nèi)的直線度檢測(cè)用框式水平儀，如果導(dǎo)軌過長(zhǎng)可用平尺加長(zhǎng)框式水平儀的檢測(cè)面長(zhǎng)度。首先確定檢測(cè)的起始點(diǎn)，每一次沿同一方向測(cè)量（這樣可以消除水平儀和平尺帶來(lái) 的誤差），如圖3所示。在相鄰的兩個(gè)墊鐵之間測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)， 然后根據(jù)數(shù)據(jù)作圖（圖 4），這樣就可以根據(jù)圖形分析出導(dǎo)軌在 豎直面內(nèi)的直線度。參考資料圖3檢測(cè)水平導(dǎo)軌在豎直面內(nèi)的直線度圖4 數(shù)據(jù)和圖形2、水平導(dǎo)軌直線度的調(diào)試方法對(duì)水平導(dǎo)軌的調(diào)試是通過調(diào)整側(cè)頂和墊鐵（圖5）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過調(diào)整側(cè)頂控制導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度； 調(diào)整墊鐵控制導(dǎo)軌 在豎直面內(nèi)的直線度。 金屬導(dǎo)軌的變形機(jī)

5、理通常表現(xiàn)為宏觀上的 柔性變形和微觀上的剛性變形。 調(diào)整導(dǎo)軌的直線度時(shí)根據(jù)導(dǎo)軌的 變形量和金屬的變形機(jī)理施加相應(yīng)大小的力量， 控制側(cè)頂和墊鐵 的移動(dòng)量。 如果導(dǎo)軌的變形量比較大， 可適當(dāng)放松地腳螺釘上的 螺母，讓導(dǎo)軌處于半放松狀態(tài)， 同時(shí)兼顧水平面和豎直面內(nèi)的直 線度，根據(jù)導(dǎo)軌的變形情況從中間或者兩端進(jìn)行調(diào)整。 如果導(dǎo)軌 是由三段或者更多段連接而成，可采用先中間后兩端的調(diào)整順 序。對(duì)金屬導(dǎo)軌精度的調(diào)整，不可能調(diào)整到誤差為零，也很難一 遍就調(diào)好，通常要經(jīng)過好幾遍調(diào)整才能把誤差控制在某一范圍 內(nèi)。剛調(diào)好精度的導(dǎo)軌，等應(yīng)力釋放后要進(jìn)行精度復(fù)查。調(diào)試機(jī) 床導(dǎo)軌時(shí)還要考慮季節(jié)變化帶來(lái)的溫度變化。春季調(diào)試

6、導(dǎo)軌時(shí)， 豎直面內(nèi)的直線度以凹形較好； 秋季調(diào)試導(dǎo)軌時(shí)， 豎直面內(nèi)的直 線度以凸形較好。調(diào)試好基準(zhǔn)導(dǎo)軌后，以基準(zhǔn)導(dǎo)軌為標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)并調(diào)試非基準(zhǔn) 導(dǎo)軌的直線度和兩條導(dǎo)軌的平行度， 檢測(cè)平行度時(shí)用長(zhǎng)平尺橫跨 在兩導(dǎo)軌之上， 平尺和導(dǎo)軌之間加上墊塊以減小平尺和導(dǎo)軌的接 觸面，盡可能讓他們?yōu)榫€接觸。 框式水平儀固定在平尺上表面的 中間位置，做好標(biāo)志， 每次檢測(cè)時(shí)讓水平儀在保持在同一位置和 同一方向，這樣可以避免平尺和水平儀的結(jié)構(gòu)誤差帶來(lái)的測(cè)量誤 差。每次測(cè)量沿同一方向，這樣得到的數(shù)據(jù)具有可比性，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做導(dǎo)軌的平行性分析圖， 根據(jù)分析結(jié)果做相應(yīng)的調(diào)整。 調(diào) 整方法也是調(diào)整側(cè)頂和墊鐵，非基準(zhǔn)導(dǎo)軌的直線

7、度和兩導(dǎo)軌的平 行度同時(shí)兼顧調(diào)整，很難一次性調(diào)整成功，需反復(fù)多次測(cè)量、調(diào) 整、再測(cè)量、再調(diào)整，直至達(dá)到精度要求為止。圖5墊鐵二、Y軸垂直度和扭曲度的檢測(cè)和調(diào)試方法臥式鏜銑床的Y軸沿立柱方向，豎直向上為正方向。立柱導(dǎo) 軌不承重，只起對(duì)主軸箱的導(dǎo)向作用。 主軸箱的移動(dòng)是通過滾珠 絲杠傳動(dòng)的，所以立柱導(dǎo)軌精度幾乎不受主軸箱重量的影響，其導(dǎo)向精度取決于導(dǎo)軌本身被加工時(shí)的精度。主軸箱導(dǎo)槽和立柱導(dǎo)軌通過壓板緊扣在一起，通過調(diào)整墊鐵調(diào)整間隙。1、Y軸直線度和垂直度的檢測(cè)和調(diào)試方法Y軸直線度和垂直度的檢測(cè)可以通過檢測(cè)主軸箱在Y軸方向的移動(dòng)間接完成。把大理石四方平尺固定在工作臺(tái)上并用水平儀 找正，把百分表座固定

8、在滑枕或鏜桿上， 百分表測(cè)頭與平尺表面 緊貼，如圖6所示。讓主軸箱向上或向下移動(dòng)一定距離，從百分 表上的讀數(shù)就可判斷出 Y軸在一個(gè)平面的直線度和垂直度。 把平 尺沿與Y軸平行的軸線旋轉(zhuǎn) 90，用同樣的方法可判斷出 Y軸 在另一與之垂直的平面內(nèi)的直線度和垂直度。圖6大理石四方平尺調(diào)整立柱底部的可調(diào)墊鐵可矯正 Y軸的垂直度。2、立柱扭曲度的檢測(cè)和調(diào)試方法把大理石四方平尺水平放置，先對(duì) X方向打表找正，然后把 百分表打在Z軸方向的側(cè)面上，讓鏜桿沿Z軸向前或向后移動(dòng)一 定距離，從表頭讀數(shù)即可判斷出立柱的扭曲度。 也可以讓固定在 主軸上的百分表在找正的大理石四方平尺側(cè)面畫圓， 通過對(duì)比圓 平面和平尺平面

9、的重合度判斷立柱的扭曲度。立柱的扭曲度調(diào)整是通過轉(zhuǎn)動(dòng)立柱本身來(lái)調(diào)試的。三、滑枕和鏜桿的精度檢測(cè)和調(diào)試方法 滑枕和鏜桿的直線度決定于自身的制造精度，一般不做調(diào) 整。對(duì)加工影響最大的是垂直度， 具體的表現(xiàn)為滑枕或鏜桿的低 頭或者抬頭。單獨(dú)對(duì)滑枕和鏜桿打表檢測(cè)其垂直度。 影響滑枕垂直度的因 素有立柱的垂直度、液壓平衡缸的靈活度、 Y 軸絲杠的同步度、 上下鑲條的松緊程度。可按照檢測(cè)鑲條間隙、檢測(cè)液壓、查看數(shù) 控系統(tǒng)參數(shù)、檢測(cè) Y 軸垂直度的順序一一排查。用塞尺檢測(cè)鑲條間隙并調(diào)整鑲條的松緊程度； 用壓力表檢測(cè) 滑枕移動(dòng)時(shí)油液壓力的變化， 調(diào)節(jié)平衡缸的比例閥調(diào)整液壓缸的 平衡功能；修改參數(shù)調(diào)試絲杠的同步度；調(diào)整立柱的垂直的。四、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)試數(shù)控機(jī)床通常比較敏感，尤其是閉環(huán)系統(tǒng)控制的機(jī)床更是如 此。因?yàn)槊舾杏袝r(shí)候會(huì)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，影響機(jī)床的正常加工。在 這種情況下首先排除機(jī)械故障，在保證沒有機(jī)械故障的情況下， 可通過調(diào)整增益值調(diào)整機(jī)床的靈敏度。 增益值越小， 機(jī)床的跟隨 性誤差越大， 靈敏性越差； 增益值越大， 機(jī)床的跟隨性誤差越小， 靈敏性越好。 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定了各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度閾值， 如 果檢測(cè)值超出閾值就會(huì)報(bào)警， 移動(dòng)部件停止移動(dòng)。 在這種情況下， 首