《機(jī)電一體化專業(yè)工作總結(jié)性大作業(yè)報告》

目錄TOC\o"1-3"\h\u13904摘要 機(jī)電一體化專業(yè)工作總結(jié)性大作業(yè)摘要數(shù)控銑削加工的零件結(jié)構(gòu)精度高，表面質(zhì)量好，而數(shù)控銑床的定位精度是決定產(chǎn)品加工精度的關(guān)鍵條件之一。減小數(shù)控銑床的定位誤差主要可以分為誤差檢測和誤差補(bǔ)償兩個部分，而誤差檢測作為誤差補(bǔ)償?shù)那疤?，其測量的可靠程度決定了最終誤差補(bǔ)償?shù)男Ч?。本文主要考慮多因素影響的定位誤差檢測精度，用LaserXL-30激光千涉儀對MVC850B數(shù)控銑床的定位誤差進(jìn)行測量。關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床定位誤差誤差檢測一、概述（一）數(shù)控銑床誤差起因數(shù)控銑床的定位誤差主要可以分為反向間隙、重復(fù)定位誤差跟位移誤差。反向間隙主要來自絲杠螺母間隙跟齒軸跟電機(jī)軸因為鍵聯(lián)接產(chǎn)生的間隙、絲杠跟齒輪由鍵聯(lián)接產(chǎn)生額的間隙跟齒輪副間隙、以及聯(lián)軸器中鍵聯(lián)接引起的間隙等。產(chǎn)生位移誤差的原因主要因為絲桿的制造精度造成螺距不均勻引起機(jī)床運動中的定位不準(zhǔn)確、導(dǎo)軌的直線度誤差造成工作臺發(fā)生偏轉(zhuǎn)造成的定位不準(zhǔn)確。重復(fù)定位誤差主要來源于伺服系統(tǒng)、傳動機(jī)構(gòu)的摩擦、外界環(huán)境等。（二）三軸數(shù)控銑床定位誤差測量定位誤差的測量是實現(xiàn)誤差補(bǔ)償?shù)那疤幔虼耍ＷC誤差測量的準(zhǔn)確度非常重要。數(shù)控銑床定位誤差的測量方法有很多，包括一維球列法、雙球規(guī)法和光學(xué)檢測法等。前兩者精度較低且范圍有限，而光學(xué)檢測法不僅精度高，且操作方便，但儀器設(shè)備昂貴。誤差的測量可以分為動態(tài)的和靜態(tài)的、在線的和離線的，數(shù)控機(jī)床的誤差比較復(fù)雜，一般需要幾個測量系統(tǒng)組合在一起才能比較準(zhǔn)確的測量出數(shù)控機(jī)床的各類誤差。常用的誤差檢測設(shè)備包括球柄儀(DoubleBallBar，簡稱DBB/、光柵VM182、激光干涉儀等。球柄儀一般用于二維的動態(tài)誤差測量，適合于高速工作情況下的機(jī)床精度測量，它可以通過提供測量輪廓的動態(tài)偏差反映數(shù)控機(jī)床的精度情況。而光柵VM182和激光干涉儀一般用于一維的準(zhǔn)靜態(tài)測量方法，通常系統(tǒng)的對線性軸的位置偏差進(jìn)行測量，每次只測量一根軸，測量精度高。二、數(shù)控銑床定位誤差測量實操（一）數(shù)控銑床定位誤差分析1.反向間隙分析當(dāng)銑床先正向進(jìn)給運動再進(jìn)行反向進(jìn)給運動時，在一定行程內(nèi)，盡管程序在動，但銑床的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)還要等消除間隙(受力的一側(cè))后才能夠帶動工作臺向前運動，這個間隙就是反向間隙「州。取各點測量的平均值作為分析數(shù)據(jù)，可以得到x軸、Y軸的定位誤差變化規(guī)律。2.位移誤差分析數(shù)控銑床的位移誤差是影響銑床定位精度的最重要因素之一。為了能夠更加深入的分析ivlvcssoB數(shù)控銑床的位移誤差規(guī)律，改用間距為smm測量X軸、Y軸規(guī)定行程內(nèi)單方向的定位誤差，數(shù)據(jù)整理后得到后，得到X軸、Y軸定位誤差的變化趨勢。3.重復(fù)定位精度分析數(shù)控銑床的重復(fù)定位精度是指在數(shù)控銑床上反復(fù)運行同一程序代碼所得到的位置精度的一致程度。通過數(shù)控銑床的重復(fù)定位精度可反映該銑床加工一批零件的一致性，是非常重要的精度指標(biāo)「63]。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)定位精度的測量需要在軸線上至少選取5個點，在機(jī)床最大行程上往復(fù)測量5次。分別連續(xù)5次測量X軸、Y軸正、反向進(jìn)給運動的定位誤差。（二）天津三鎰達(dá)五金制品有限公司實際操作實習(xí)的時候是在天津三鎰達(dá)五金制品有限公司，在操作數(shù)控銑床的時候，有時遇到需要進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)?，會需要測量，本人則利用在校期間所學(xué)知識跟方法來實際進(jìn)行測量，得到明顯效果，剛開始的時候，因為第一次在實習(xí)單位進(jìn)行實操，所以難免生疏，后來多練幾遍便熟悉稍許。1.定位誤差測量基本步驟用RENISHAWXL-30激光干涉儀測量ivlvcssoB數(shù)控銑床定位誤差，其基本步驟可以概括如下(以X軸為例):（1）首先將數(shù)控銑床各軸回參考點，X軸不動，手動將Y軸、Z軸調(diào)到合適位置;（2）沿X軸擺放儀器，將分光鏡固定在主軸上(盡量不要安裝在主軸箱上，減小機(jī)床振動的影響)，反射鏡安裝在工作臺上，盡量使分光鏡和反射鏡在Y軸、Z軸方向保持一致，并與激光器保持高度一致;（3）接通電源，在測量起點調(diào)整反射鏡Y軸和Z軸方向，使兩束反射光重合并完全進(jìn)入激光器;（4）移動X軸使反射鏡到測量最遠(yuǎn)端，調(diào)整激光器的俯仰和偏轉(zhuǎn)角度，再次使兩束反射光線重合并完全進(jìn)入激光器;（5）)在測量軟件中設(shè)定測量行程、測量點數(shù)等參數(shù)，數(shù)控編程定步距移動工作臺，計算機(jī)自動記錄誤差數(shù)據(jù)。在測量中，激光器系統(tǒng)會記錄工作臺的實際位置，并反饋到計算機(jī)軟件中，直接會顯示出線性定位誤差以及重復(fù)定位精度(為了分析時更加清晰，會用Origin重新整理數(shù)據(jù))。2.數(shù)控銑床的定位誤差測量測量ivlvcBSOB數(shù)控銑床的定位誤差，以銑床的零點為測量起點，分別測量x軸、Y軸有效行程內(nèi)的線性定位誤差。首先在計算機(jī)的測量軟件界面中設(shè)置測量參數(shù)，選擇目標(biāo)位置，X軸(0}800mm)或Y軸(O}s00mm，選擇等距定義目標(biāo)方式，設(shè)置間距值為sOmm(系統(tǒng)會自動計算目標(biāo)數(shù))。然后根據(jù)要運行的機(jī)床程序在電腦軟件上設(shè)置相對應(yīng)的測量參數(shù)(注意設(shè)置方向為雙向，采取線性定位方式)，暫停周期與過沖量數(shù)值均設(shè)置成對應(yīng)機(jī)床運行程序中設(shè)置的一半，為保證激光干涉儀的讀數(shù)穩(wěn)定性，程序的最小停止周期一般應(yīng)該設(shè)置為3秒，機(jī)床一般的越程量最大為2mm，這里程序設(shè)置為1.6mm。設(shè)置測量次數(shù)5此，連續(xù)記錄5次測量數(shù)據(jù)，得到X軸、Y軸正、反向進(jìn)給運動的定位誤差數(shù)據(jù)。（三）實操總結(jié)分析激光干涉儀測量數(shù)控銑床定位誤差的可靠程度。首先根據(jù)Edlen經(jīng)驗公式計算值與實際測量值的對比得到修正環(huán)境參數(shù)來減小測量誤差的方法。然后通過極差分析法得到，進(jìn)給速度和測量間距對反向間隙影響程度更大，而加工時間對位移誤差的影響更大。利用單因素分析法得出，反向間隙隨進(jìn)給速度的增大而逐漸減小，SOOmm/min之前，變化較快，之后變化變緩，到2000mm/min之后基本不變;反向間隙隨測量間距的增加而逐漸減小，20mm之前變化較快，之后變化較小;位移誤差對加工時間的增加而變大，且變化較均勻。最后通過某一段時間內(nèi)的多次定位誤差測量結(jié)果，計算出X,Y軸的反向間隙服從NxC8.4,0.4265),Ny(12.4717,1.004)的正態(tài)分布，同時畫出位移誤差的正態(tài)分布曲線，得出Y軸誤差測量結(jié)果的可靠度相對于X軸較低。

參考文獻(xiàn)趙磊.基于特征樣件的三軸數(shù)控銑床誤差測量方