單元七加工精度檢測 球桿儀課件

數(shù)控機(jī)床整機(jī)性能檢測與調(diào)試單元7加工精度檢測任務(wù)2使用球桿儀進(jìn)行數(shù)控銑床精度的檢測與調(diào)整

數(shù)控機(jī)床整機(jī)性能檢測與調(diào)試單元7加工精度檢測本單元教學(xué)目標(biāo)任務(wù)2使用球桿儀進(jìn)行數(shù)控銑床精度的檢測與調(diào)整會使用球感儀對仿真加工結(jié)果進(jìn)行分析，并能根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行機(jī)械或電氣方面的調(diào)整。本單元教學(xué)目標(biāo)任務(wù)2使用球桿儀進(jìn)行數(shù)控銑床精度的檢測與調(diào)本單元教學(xué)重點(diǎn)本單元教學(xué)難點(diǎn)任務(wù)2使用激光干涉儀進(jìn)行數(shù)控銑床位置精度檢測與調(diào)整加工精度檢測的方法桿儀的使用方法

本單元教學(xué)重點(diǎn)任務(wù)2使用激光干涉儀進(jìn)行數(shù)控銑床位置精度檢測1.球桿儀的原理2.球桿儀系統(tǒng)的安裝

3.球桿儀精度檢測方法

4.數(shù)據(jù)分析和處理方法5.項(xiàng)目小結(jié)1.球桿儀的原理2.球桿儀系統(tǒng)的安裝3.球桿儀精度檢測1.球桿儀的原理項(xiàng)目的提出：雷尼紹公司的球桿儀不僅能快速檢測數(shù)控機(jī)床兩軸聯(lián)動誤差，還可作為數(shù)控機(jī)床故障分析的一種工具。使用數(shù)控機(jī)床的用戶可用球桿儀進(jìn)行數(shù)控機(jī)床驗(yàn)收試驗(yàn)，以取代NAS試件切削，或在用球桿儀檢測好數(shù)控機(jī)床后再試切，這樣就能保證零件加工的精度要求。1.球桿儀的原理項(xiàng)目的提出：1.球桿儀的原理1.球桿儀的原理1.球桿儀的原理利用數(shù)控機(jī)床的兩軸聯(lián)動做圓弧插補(bǔ)，通過分析圓弧的半徑變化和弧線的軌跡特征來判斷機(jī)床的誤差元素。在測量過程中，將支座固定在數(shù)控銑床的工作臺上，另一端則連載主軸端，其軟件提供相應(yīng)程序，使得數(shù)控銑床主軸端相對于工作臺作圓周運(yùn)動。分析圓周過程中球桿儀的桿長微小變化，可以得到數(shù)控銑床誤差分析情況。當(dāng)其長度變化時，內(nèi)桿移入線圈，感應(yīng)系數(shù)發(fā)生變化，檢測電路將電感信號轉(zhuǎn)變?yōu)榉直媛蕿?.1微米位移信號，通過接口傳入PC機(jī)。1.球桿儀的原理利用數(shù)控機(jī)床的兩軸聯(lián)動做圓弧插補(bǔ)，通過分析圓1.球桿儀的原理球桿儀的結(jié)構(gòu)球桿儀是通過傳感器接口盒連接到計算機(jī)的一個串行口上的。傳感器接口包括由一節(jié)9V電池供電的電子線路，它跟蹤傳感器的伸縮并通過串行接口把數(shù)據(jù)讀數(shù)報告給計算機(jī)。

圖球桿儀主要結(jié)構(gòu)1.球桿儀的原理球桿儀的結(jié)構(gòu)圖球桿儀主要結(jié)構(gòu)2.球桿儀系統(tǒng)的安裝如圖安裝球桿儀系統(tǒng)：圖球桿儀的連接圖2.球桿儀系統(tǒng)的安裝如圖安裝球桿儀系統(tǒng)：圖球桿儀的連接圖3.球桿儀精度檢測方法(1)將測試程序輸入機(jī)床:該測試程序如下：

3.球桿儀精度檢測方法(1)將測試程序輸入機(jī)床:3.球桿儀精度檢測方法(2)

測試步驟

3.球桿儀精度檢測方法(2)測試步驟3.球桿儀精度檢測方法(2)

測試步驟

3.球桿儀精度檢測方法(2)測試步驟4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（1）橫向間隙圖橫向間隙因素影響最大的分析圖圖Y軸產(chǎn)生橫向間隙4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（1）橫向間隙圖橫向間隙因素影響最4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（2）伺服不匹配圖伺服不匹配因素影響最大的分析圖圖伺服不匹配呈現(xiàn)圖4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（2）伺服不匹配圖伺服不匹配因素影4.數(shù)據(jù)分析和處理方法從運(yùn)行1和運(yùn)行2中，我們可以看到圖形呈橢圓，沿45°或135°對角方向拉伸變形。出現(xiàn)伺服不匹配的原因可能是各軸的位置環(huán)增益及速度環(huán)增益的數(shù)值不匹配導(dǎo)致的，還有可能就是進(jìn)給率的影響，一般情況下，進(jìn)給率越高造成插補(bǔ)圓的橢圓程度越大。我們采取的措施就是：·通過調(diào)整機(jī)器控制器各軸伺服增益（位置環(huán)增益、速度環(huán)增益），使其平衡?？墒箿筝S的增益加大，也可降低超前軸的增益?！び捎谠谳^低進(jìn)給率伺服不匹配影響較小，要得到較高精度的圓弧插補(bǔ)時可采取較低的進(jìn)給率。4.數(shù)據(jù)分析和處理方法從運(yùn)行1和運(yùn)行2中，我們可以看到圖形呈4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（3）反向間隙圖反向間隙因素影響最大的分析圖圖X軸產(chǎn)生反向間隙反向間隙補(bǔ)償參數(shù)為1851和1852。4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（3）反向間隙圖反向間隙因素影響最大4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（4）反向躍沖圖反向躍沖因素影響最大分析圖圖X軸產(chǎn)生反向躍沖4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（4）反向躍沖圖反向躍沖因素影響最4.數(shù)據(jù)分析和處理方法反向躍沖是當(dāng)某一機(jī)器軸向某一方向驅(qū)動，然后必須向相反方向反向移動，在換向處機(jī)器不是平穩(wěn)反向運(yùn)動而可能短時的粘性停頓，產(chǎn)生的可能原因就是：機(jī)器在進(jìn)行反向間隙補(bǔ)償時伺服響應(yīng)時間不準(zhǔn)確。這意味著機(jī)器不能準(zhǔn)時地對反向間隙施加補(bǔ)償，導(dǎo)致軸出現(xiàn)停頓，而由反向間隙帶來的停滯被取而代之?！に欧憫?yīng)在伺服換向點(diǎn)很差，導(dǎo)致在軸停止一個方向運(yùn)動和開始另一方向運(yùn)動之間出現(xiàn)短暫時延。對于反向躍沖的問題，我們采取的措施是采用各種不同機(jī)器進(jìn)給率進(jìn)行一系列測試，試圖找出該機(jī)器上反向躍沖對加工影響最小的進(jìn)給率。在圓弧插補(bǔ)過程中采用適合精加工的最佳進(jìn)給率。4.數(shù)據(jù)分析和處理方法反向躍沖是當(dāng)某一機(jī)器軸向某一方向驅(qū)動，4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（5）垂直度圖垂直度因素影響最大得分析圖圖垂直度產(chǎn)生4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（5）垂直度圖垂直度因素影響最大得4.數(shù)據(jù)分析和處理方法從圖中，我們可以看到圖形呈橢圓，沿135°對角方向拉伸變形，出現(xiàn)這樣的原因：機(jī)器軸可能剛性不夠，導(dǎo)致某些部位不直。機(jī)器導(dǎo)軌可能過分磨損，導(dǎo)致機(jī)器在運(yùn)動時在軸中有一定間隙。安裝球桿儀時，沒有安裝好，安裝在Z軸上的器件不直。我們采取的措施是：首先，調(diào)整好球桿儀的垂直度，排除球桿儀對圓度的影響，然后在進(jìn)行測量，若垂直度還是沒有變化，則可能是機(jī)床的原因，那么可能的話應(yīng)重新調(diào)整機(jī)器軸。如果導(dǎo)軌出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，可能需要更換磨損部件。4.數(shù)據(jù)分析和處理方法從圖中，我們可以看到圖形呈橢圓，沿134.數(shù)據(jù)分析和處理方法經(jīng)過對伺服匹配、反向間隙、反向躍沖、垂直度的調(diào)整，并以較適合機(jī)床參數(shù)的數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，最終把圓度調(diào)到了15.6μm，相對較小的一個圓度，也就是與標(biāo)準(zhǔn)圓誤差較少，我們的目的就是通過球桿儀測量盡量把誤差減少，使機(jī)床精度得到保障。

圖圓度為15.6μm4.數(shù)據(jù)分析和處理方法經(jīng)過對伺服匹配、反向間隙、反向躍沖、垂5.項(xiàng)目小結(jié)1、按照評分標(biāo)準(zhǔn)完成對機(jī)床加工精度的檢查。2、按照實(shí)訓(xùn)過程完成實(shí)訓(xùn)報告。3、對照不合格處找出原因并對其進(jìn)行補(bǔ)償。4、準(zhǔn)備自主型加工精度的測量和補(bǔ)償。5.項(xiàng)目小結(jié)1、按照評分標(biāo)準(zhǔn)完成對機(jī)床加工精度的檢查。6.自主型項(xiàng)目1.使用球桿儀對數(shù)控銑床其他兩個軸位置精度進(jìn)行測量和補(bǔ)償。6.自主型項(xiàng)目1.使用球桿儀對數(shù)控銑床其他兩個軸位置精度單元七加工精度檢測球桿儀課件數(shù)控機(jī)床整機(jī)性能檢測與調(diào)試單元7加工精度檢測任務(wù)2使用球桿儀進(jìn)行數(shù)控銑床精度的檢測與調(diào)整

數(shù)控機(jī)床整機(jī)性能檢測與調(diào)試單元7加工精度檢測本單元教學(xué)目標(biāo)任務(wù)2使用球桿儀進(jìn)行數(shù)控銑床精度的檢測與調(diào)整會使用球感儀對仿真加工結(jié)果進(jìn)行分析，并能根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行機(jī)械或電氣方面的調(diào)整。本單元教學(xué)目標(biāo)任務(wù)2使用球桿儀進(jìn)行數(shù)控銑床精度的檢測與調(diào)本單元教學(xué)重點(diǎn)本單元教學(xué)難點(diǎn)任務(wù)2使用激光干涉儀進(jìn)行數(shù)控銑床位置精度檢測與調(diào)整加工精度檢測的方法桿儀的使用方法

本單元教學(xué)重點(diǎn)任務(wù)2使用激光干涉儀進(jìn)行數(shù)控銑床位置精度檢測1.球桿儀的原理2.球桿儀系統(tǒng)的安裝

3.球桿儀精度檢測方法

4.數(shù)據(jù)分析和處理方法5.項(xiàng)目小結(jié)1.球桿儀的原理2.球桿儀系統(tǒng)的安裝3.球桿儀精度檢測1.球桿儀的原理項(xiàng)目的提出：雷尼紹公司的球桿儀不僅能快速檢測數(shù)控機(jī)床兩軸聯(lián)動誤差，還可作為數(shù)控機(jī)床故障分析的一種工具。使用數(shù)控機(jī)床的用戶可用球桿儀進(jìn)行數(shù)控機(jī)床驗(yàn)收試驗(yàn)，以取代NAS試件切削，或在用球桿儀檢測好數(shù)控機(jī)床后再試切，這樣就能保證零件加工的精度要求。1.球桿儀的原理項(xiàng)目的提出：1.球桿儀的原理1.球桿儀的原理1.球桿儀的原理利用數(shù)控機(jī)床的兩軸聯(lián)動做圓弧插補(bǔ)，通過分析圓弧的半徑變化和弧線的軌跡特征來判斷機(jī)床的誤差元素。在測量過程中，將支座固定在數(shù)控銑床的工作臺上，另一端則連載主軸端，其軟件提供相應(yīng)程序，使得數(shù)控銑床主軸端相對于工作臺作圓周運(yùn)動。分析圓周過程中球桿儀的桿長微小變化，可以得到數(shù)控銑床誤差分析情況。當(dāng)其長度變化時，內(nèi)桿移入線圈，感應(yīng)系數(shù)發(fā)生變化，檢測電路將電感信號轉(zhuǎn)變?yōu)榉直媛蕿?.1微米位移信號，通過接口傳入PC機(jī)。1.球桿儀的原理利用數(shù)控機(jī)床的兩軸聯(lián)動做圓弧插補(bǔ)，通過分析圓1.球桿儀的原理球桿儀的結(jié)構(gòu)球桿儀是通過傳感器接口盒連接到計算機(jī)的一個串行口上的。傳感器接口包括由一節(jié)9V電池供電的電子線路，它跟蹤傳感器的伸縮并通過串行接口把數(shù)據(jù)讀數(shù)報告給計算機(jī)。

圖球桿儀主要結(jié)構(gòu)1.球桿儀的原理球桿儀的結(jié)構(gòu)圖球桿儀主要結(jié)構(gòu)2.球桿儀系統(tǒng)的安裝如圖安裝球桿儀系統(tǒng)：圖球桿儀的連接圖2.球桿儀系統(tǒng)的安裝如圖安裝球桿儀系統(tǒng)：圖球桿儀的連接圖3.球桿儀精度檢測方法(1)將測試程序輸入機(jī)床:該測試程序如下：

3.球桿儀精度檢測方法(1)將測試程序輸入機(jī)床:3.球桿儀精度檢測方法(2)

測試步驟

3.球桿儀精度檢測方法(2)測試步驟3.球桿儀精度檢測方法(2)

測試步驟

3.球桿儀精度檢測方法(2)測試步驟4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（1）橫向間隙圖橫向間隙因素影響最大的分析圖圖Y軸產(chǎn)生橫向間隙4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（1）橫向間隙圖橫向間隙因素影響最4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（2）伺服不匹配圖伺服不匹配因素影響最大的分析圖圖伺服不匹配呈現(xiàn)圖4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（2）伺服不匹配圖伺服不匹配因素影4.數(shù)據(jù)分析和處理方法從運(yùn)行1和運(yùn)行2中，我們可以看到圖形呈橢圓，沿45°或135°對角方向拉伸變形。出現(xiàn)伺服不匹配的原因可能是各軸的位置環(huán)增益及速度環(huán)增益的數(shù)值不匹配導(dǎo)致的，還有可能就是進(jìn)給率的影響，一般情況下，進(jìn)給率越高造成插補(bǔ)圓的橢圓程度越大。我們采取的措施就是：·通過調(diào)整機(jī)器控制器各軸伺服增益（位置環(huán)增益、速度環(huán)增益），使其平衡?？墒箿筝S的增益加大，也可降低超前軸的增益。·由于在較低進(jìn)給率伺服不匹配影響較小，要得到較高精度的圓弧插補(bǔ)時可采取較低的進(jìn)給率。4.數(shù)據(jù)分析和處理方法從運(yùn)行1和運(yùn)行2中，我們可以看到圖形呈4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（3）反向間隙圖反向間隙因素影響最大的分析圖圖X軸產(chǎn)生反向間隙反向間隙補(bǔ)償參數(shù)為1851和1852。4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（3）反向間隙圖反向間隙因素影響最大4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（4）反向躍沖圖反向躍沖因素影響最大分析圖圖X軸產(chǎn)生反向躍沖4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（4）反向躍沖圖反向躍沖因素影響最4.數(shù)據(jù)分析和處理方法反向躍沖是當(dāng)某一機(jī)器軸向某一方向驅(qū)動，然后必須向相反方向反向移動，在換向處機(jī)器不是平穩(wěn)反向運(yùn)動而可能短時的粘性停頓，產(chǎn)生的可能原因就是：機(jī)器在進(jìn)行反向間隙補(bǔ)償時伺服響應(yīng)時間不準(zhǔn)確。這意味著機(jī)器不能準(zhǔn)時地對反向間隙施加補(bǔ)償，導(dǎo)致軸出現(xiàn)停頓，而由反向間隙帶來的停滯被取而代之?！に欧憫?yīng)在伺服換向點(diǎn)很差，導(dǎo)致在軸停止一個方向運(yùn)動和開始另一方向運(yùn)動之間出現(xiàn)短暫時延。對于反向躍沖的問題，我們采取的措施是采用各種不同機(jī)器進(jìn)給率進(jìn)行一系列測試，試圖找出該機(jī)器上反向躍沖對加工影響最小的進(jìn)給率。在圓弧插補(bǔ)過程中采用適合精加工的最佳進(jìn)給率。4.數(shù)據(jù)分析和處理方法反向躍沖是當(dāng)某一機(jī)器軸向某一方向驅(qū)動，4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（5）垂直度圖垂直度因素影響最大得分析圖圖垂直度產(chǎn)生4.數(shù)據(jù)分析和處理方法（5）垂直度圖垂直度因素影響最大得4.數(shù)據(jù)分析和處理方法從圖中，我們可以看到圖形呈橢圓，沿135°對角方向拉伸變形，出現(xiàn)這樣的原因：機(jī)器軸可能剛性不夠，導(dǎo)致某些部位不直。機(jī)器導(dǎo)軌可能過分磨損，導(dǎo)致機(jī)器在運(yùn)動時在軸中有一定間隙。安裝球桿儀時，沒有安裝好，安裝在Z軸上的器件不直。我們采取的措施是：首先，調(diào)整好球桿儀的垂直度，排除球桿儀對圓度的影響，然后在進(jìn)行測量，若垂直度還是沒有變化，則可能是機(jī)床的原因，那么可能的話應(yīng)重新調(diào)整機(jī)器軸。如果導(dǎo)軌出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，可能需要更換磨損部件。4.數(shù)據(jù)分析和處理方法從圖中，我們可以看到圖形呈橢圓，沿134.數(shù)據(jù)分析和處理方法經(jīng)過對伺服匹配、反向間隙、反向躍沖、垂直度的調(diào)整，并以較適合機(jī)床參數(shù)的數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，最終把圓度調(diào)到了15.6μm，相對較小的一個圓度，也就是與標(biāo)準(zhǔn)圓誤差較少，我們的