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步距規(guī)在數(shù)控機(jī)床精度方面的應(yīng)用

閱讀:3925          發(fā)布時(shí)間:2017-7-27

     的競(jìng)爭(zhēng)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,對(duì)機(jī)床提出了更高的定位精度、更小的公差及更高的進(jìn)給率。為了達(dá)到這些要求并生產(chǎn)出高品質(zhì)高精度的零件,必須要測(cè)量機(jī)床的三維體積定位精度。  

    二十年前,機(jī)床的zui大定位誤差為絲桿的螺距誤差及絲桿的熱膨脹誤差。但現(xiàn)在上述的大部份誤差已被大幅度降低,機(jī)床的主要誤差轉(zhuǎn)而變成垂直度誤差和直線度誤差。為了達(dá)到高的機(jī)床三維空間定位精度,機(jī)床上所有的 3 個(gè)位移誤差、 6 個(gè)直線度誤差和 3 個(gè)垂直度誤差都必須得到測(cè)量與補(bǔ)償。用傳統(tǒng)的量塊來(lái)測(cè)量直線度和垂直度誤差是較困難并費(fèi)時(shí)費(fèi)錢(qián)的,通常需要停機(jī)數(shù)日并要求有經(jīng)驗(yàn)的行家來(lái)進(jìn)行測(cè)量。用激光干涉儀來(lái)測(cè)量,方便、快捷準(zhǔn)確,但是幾十萬(wàn)元的儀器購(gòu)買(mǎi)成本又太高,這是一般企業(yè)所難以承受的,而且對(duì)于生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的企業(yè)而言,用它來(lái)進(jìn)行上門(mén)服務(wù)是不現(xiàn)實(shí)的。所以很多企業(yè)都選用價(jià)格不高,方便測(cè)量和攜帶的步距規(guī)。

    步距規(guī)也叫節(jié)距規(guī),階梯規(guī),它由精密的量塊直線排列,*固定于一個(gè)堅(jiān)固的框架中,框架表面進(jìn)行噴塑或鍍層保護(hù)處理,可用于檢測(cè)機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)精度和校準(zhǔn)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),便于調(diào)整機(jī)床以補(bǔ)償誤差,提高設(shè)備定位精度。    

    現(xiàn)有的步距規(guī)有以下幾種:    

    1、用于水平測(cè)量(X、Y坐標(biāo))的臥式步距規(guī);  

    2、用于垂直測(cè)量(Z坐標(biāo))的立式步距規(guī);

    3、用于水平和垂直測(cè)量的立臥兩用步距規(guī)。

    步距規(guī)是一種高精度量具,工作量塊有鋼質(zhì)和納米陶瓷兩種。因鋼質(zhì)量塊易生銹不易養(yǎng)護(hù)且不耐磨損,絕大多數(shù)客戶選用陶瓷量塊步距規(guī),與國(guó)外應(yīng)用情況一致?,F(xiàn)新制定的陶瓷量塊標(biāo)準(zhǔn)已列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。  

    步距規(guī)的工作尺寸是指各量塊外露部分工作面中點(diǎn)間的距離。使用步距規(guī)前,應(yīng)用潔凈脫脂棉(可沾少許航空汽油120#)擦凈各工作表面。對(duì)鋼質(zhì)量塊,使用前需除凈防銹油,使用中勿用手指觸摸量塊工作面(手汗極易使鋼質(zhì)量塊生銹),用完后應(yīng)涂防銹油。陶瓷量塊不生銹且耐磨耐用。  

      檢測(cè)數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)方向定位精度:    

     將步距規(guī)放置在工作臺(tái)上并沿某一坐標(biāo)方向(X、Y、Z)調(diào)整基體使之與某一導(dǎo)軌方向平行(斜度100:0.01)。在主軸頭架上吸附剛性較高的磁力表座并裝上杠桿千分表(磁力表座和杠桿千分表的質(zhì)量一定要好,不然會(huì)影響測(cè)量精度)。因杠桿千分表的質(zhì)量對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大,故應(yīng)選用精度高尤其重復(fù)性好(不超過(guò)0.001mm)的杠桿千分表。 測(cè)量時(shí)杠桿千分表測(cè)頭應(yīng)處于各量塊工作面中心區(qū)域。測(cè)量Z軸方向(垂直方向)定位精度時(shí),應(yīng)將步距規(guī)直立放置進(jìn)行檢驗(yàn)。 出廠檢驗(yàn)報(bào)告已標(biāo)出步距規(guī)各工作尺寸偏差值,處理測(cè)量結(jié)果時(shí)應(yīng)將測(cè)得值加上工作尺寸的偏差值(帶正負(fù)號(hào))。 修正后的測(cè)量結(jié)果即為各坐標(biāo)方向的定位誤差,將某坐標(biāo)方向各點(diǎn)的定位誤差記錄并繪成坐標(biāo)曲線,利用記錄和曲線圖,借助有關(guān)軟件進(jìn)行誤差修正。 陶瓷工作量塊的熱膨脹率為(9.5±1.0)×10-6 K-1,中間墊塊與鋼質(zhì)量塊的熱膨脹率為(11.5±1.0)×10-6 K-1;當(dāng)環(huán)境溫度偏離20°C,還應(yīng)考慮溫度變化可能引起的測(cè)量誤差。    

     目前,國(guó)內(nèi)外比較的步距規(guī)品牌有:美國(guó)穆?tīng)?、日本三豐、中國(guó)鑫量,它們的精度等級(jí)均能滿足于檢測(cè)機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)精度和校準(zhǔn)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。就價(jià)格而言,美國(guó)穆?tīng)栠h(yuǎn)遠(yuǎn)高于日本三豐和鑫量?jī)蓚€(gè)品牌,而鑫量的價(jià)格在同等精度、質(zhì)量的前提下又僅僅是日本三豐的四分之一,采用全新的工藝和設(shè)計(jì)生產(chǎn)的新一代步距規(guī),精度更高,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為合理。工作量塊采用耐磨、防銹、研合性更好的陶瓷量塊,其使用壽命是鋼制量塊的 5-10倍。在不影響剛性和精度的前提下,結(jié)構(gòu)做了優(yōu)化設(shè)計(jì),減輕重量,設(shè)計(jì)凹槽,方便提取儀器,加上定制周期較短,可以特殊定制規(guī)格和節(jié)距,所以更多的用戶更愿意選擇海爾式的國(guó)產(chǎn)步距規(guī)品牌——鑫量。

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