中图仪器SJ6000激光干涉仪进行机床螺距补偿的方法步骤

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螺距误差补偿是将指定的数控机床各轴进给指令位置与激光干涉仪所测得的实际位置相比较,计算出在数控机床各轴全行程上的误差偏移值,再将误差偏移值补偿到数控系统中,则数控机床各轴在运动时控制刀具和工件向误差的逆方向产生相对运动,自动补偿误差偏移值,提高机床的加工精度。
关于螺距误差补偿的原理我们在此不作深入讨论,主要研究具体操作步骤如何缩短时间,具体操作流程如下图所示:
第1步和第2步可以同时进行。随着科技的进步,激光干涉仪的结构越来越轻便,预热时间也越来越短,目前中图仪器SJ6000激光干涉仪的预热只需要几分钟的时间。机床编程是为了使机床按照运动定位精度的需要,设置分段运行间隔、行程、暂停时间和运动方式。由于不同的机床、不同的运动轴行程和补偿间隔不一定相同,为了避免重复工作,编程时注意使用循环和子程序调用,在更改被测轴时就只需修改个别参数。机床通常有通讯接口或者存储卡接口,程序备可用移动存储设备重用。总之,注意程序的易修改性和可重用性,可以节省重复编程的时间。理想的状态下,该步骤可以在激光干涉仪预热时间内完成。
第3步光路的准直,是指调整激光干涉仪的位置、方向、水平、俯仰,使激光光路与机床被测轴的运动方向一致。这步主要依赖操作者对激光干涉仪使用的熟练程度。影响光路准直效果的最大因素是分光镜和反射镜的相对位置,安装时要充分利用机床运动轴之间的垂直关系,在被测轴行程极限位置处预留充分间隙的前提下,使两镜头尽量靠近。在两镜头距离最大时基本调好光路,然后将两镜头距离移到最小处,用机床控制对镜头相对位置进行微调,这种方法在被测轴较长时尤其有效,可迅速完成光路准直。
第4步机床往返运动,主要是为了观察机床的反向间隙和定位偏差的大致情况。反向间隙对机床的定位精度有很大影响,通常只需修改一个参数就可以进行补偿,所以第5步是简单而必要的一步。数控机床螺距补偿一般是分段进行补偿,每段的补偿范围都有一个上限,如果定位偏差特别大,有可能超过补偿的范围;同时如果补偿粒度太大,补偿后的效果也会比较差。所以当定位偏差特别大时,须对被测轴的光栅尺进行调整,使整体的误差减小到一定程度,再进行分段补偿。
第6步的时间是固定的,与机床被测轴的行程、补偿间隔、运动速度和暂停时间有关。机床检测过程中要注意设置保护好激光光路畅通,避免人为或其他因素地误遮挡,造成检测的中止而前功尽弃。
第7步计算精度只需在激光干涉仪软件进行选择相应的标准,就可以自动计算出定位精度。
第8步是进行误差补偿,当机床定位精度无法满足要求时,可以用激光干涉仪的软件计算出相应的补偿数据。对于FANUC系统,可以手动将数据输入机床的补偿表中,也可以通过机床通讯接口或存储接口,将激光干涉仪软件生成的补偿表直接拷贝到机床的内存中。显然后者更方便省时,而且可以减少人为输入误差。对于SIMENS
840D系统,无法直接修改补偿表,需要在机床上运行特定的程序,间接修改补偿表。另外,运行第6步前最好关闭机床的螺距补偿功能,或者在备份好补偿表的情况下,将其中的数据清空,这样在补偿时可以不受机床原有补偿数据的影响。
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