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数控机床螺距误差测量与补偿(完整版)实用资料.doc

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数控机床螺距误差测量与补偿（完整版）实用资料 (可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载） ２００９年９月第３７卷第９期 机床与液压 ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｓｅｐ．２００９Ｖ０１．３７Ｎｏ．９ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｒＬ １００１—３８８１．２００９．０９．０１２ 数控机床螺距误差测量与补偿 陈芳 （深圳职业技术学院，广东深圳５１８０５５） 摘要：分析了激光干涉仪测量线性误差的原理。提出了一种使用激光干涉仪对数控机床反向间隙和滚珠丝杠螺距误差进行测量和补偿的方法，并给出了应用实例。实践结果表明该方法有效地提高了数控机床的加工精度。 关键词：数控机床；螺距误差；反向间隙；激光干涉仪中图分类号：ＴＣ，６５９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—３８８１（２００９）９—０３７—２ ＴｈｒｅａｄＰｉｔｃｈＥｒｒｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅ ａｎｄＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｉｎＣＮＣ Ｍａｃｈｉｎｅ ＣＨＥＮＦａｎｇ （Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｈｅｎｚｈｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ ｅｌＴＯＩ＇Ｓ ５１８０５５，Ｃｈｉｎａ） ａｎｄｃｏｍｐｅｎｓａ－ ｗａｔｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｌｉｎｅａｒｒｉｎｇｔｈｅｏｐｐｏｓｉｔｅｃｌｅａｒａｎｃｅａｎｄｔｈｒｅａｄｐｉｔｃｈＡｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｅｒｒｏｌｏ ｗｉｔｈｌａｓｅｒｉｎｔｏｆｆｅｍｍｅｔｅｒ Ｗ８．８ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｍｅｔｈｏｄｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅ ｗｉｔｈｌ／璩ｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ ｔｏ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄａｎ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅｄａｔａ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｖｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅＣＮＣｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎ８ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＮＣｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ；Ｔｈｒｅａｄｐｉｔｃｈｅｒｒｏｒ；Ｏｐｐｏｓｉｔｅｃｌｅａｒａｎｃｅ；Ｌａｓｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ 在半闭环数控加工系统中，加工定位精度很大程度上受到滚珠丝杠精度的影响。一方面，滚珠丝杠本身存在制造误差，另一方面，滚珠丝杠经长时间使用磨损后精度下降。所以必须对数控机床进行周期检测，并对数控系统进行正确螺距误差补偿，提高数控机床加工精度。激光干涉仪在数控机床螺距误差测量和补偿中应用非常广泛。作者给出使用激光干涉仪测量和补偿数控机床反向间隙和滚珠丝杠螺距误差的方法。 １ 约１／４个波长，则光束会以１８００的相位差向观察者异步射回，并发生相消性干涉，而产生较暗淡的光。因此，观察者可以计算透镜移动时的闪光次数来测量可移透镜所移动的距离。 利用激光干涉仪测量和补偿滚珠丝杠误差的步骤：首先安装激光干涉仪并对光；然后生成检测程序；开始检测反向间隙和滚珠丝杠螺距误差；最后对数控机床反向间隙和滚珠丝杠螺距误差进行补偿。２激光干涉仪安装与对光 现以机床ｌ，轴为例说明激光干涉仪的安装和对光【２］。其安装示意如图２所示。将激光干涉仪如图安 激光干涉仪测量线性误差的原理【１１ 固定反射镜 基准臂 活矧射镜 ＩＩ ． ≥．Ｍｉｌ．１ 装好之后，让经过线性干涉镜的反射光和经过线性反射镜之后的反射光一起进入激光器，若在机床沿测量轴ｌ，轴移动的过程中，Ｒｅｎｉｓｈａｗ ＬａｓｅｒｌＯ 豳 ７∥ 分光镜 ：复二光主Ｌ 图１干涉镜原理 如图１所示，光源在半银色透镜表面分开，一半的光呈９０。反射至一个固定距离透镜，剩余的一半则透过一个可移动的透镜。两个透镜互相准直，以使从透镜反射的还原光束互相平行，并一同向观察者反射回去。若每一个透镜与半透镜的距离完全相同，则光束会同步到达观察者处，并发生相长性干涉，使光更为明亮。若可移透镜放得再远一点，使其位置偏移大 Ｃａｐｔｕｒｅ界面 左边绿色超过第二条 壑线，则说明光已调好ｏ 图２激光干涉仪安装图 ３滚珠丝杠误差捌 ３．１相关数据清零 在检测数据之前，需将数控系统相关数据清零。对于西门子系统¨１：设定参数ＭＤ３２４５０＝０（反 收稿日期：２００８—０９—２６ 基金项目：深圳市科技计划项目（２１０７Ｋ１７１ＦＡ） 作者简介：陈芳（１９ｒ７７一），女，汉族，湖南桃源人，讲师，研究方向为数控技术应用、数控设备维修，主要从事工作教学 与科研工作，已发表论文９篇。：１３２６５５５８９５５，０７５５－２６７３１８２１。Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｆａｎｇｓｚ＠Ｏａ．ｓｚｐｔ．ｎｅｔ。 万方数据 ・３８・机床与液压 第３７卷 向间隙）；将８０２Ｄ螺距误差补偿文件导出并将螺距误差清零之后再导入到８０２Ｄ数控系统。注意：只有在机床参数ＭＤ３２７００＝０时，补偿