激光干涉仪在数控机床定位中的应用(二)

时间:2014-10-09 16:02来源:未知作者:神仙姐姐 点击:
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摘要:  7、锯齿形   图2为在整个测试过程中误差都呈增加的趋势,甚至在设为基准值或零的轴线位置上误差还在增加。出现此锯齿形的可能原因有:(1)丝杠误差、光学镜组的热漂移。(2)机械故障、编码器反馈不可靠。   图2 锯齿形误差曲线   针对以上题目,我们建议:假如误差很小(几个微米),可以在光学镜组彼此靠近时设为基准值并重做测试。在开始测试之前确保光学镜组

关键字:激光干涉仪,数控机床,定位

  7、锯齿形

  图2为在整个测试过程中误差都呈增加的趋势,甚至在设为基准值或零的轴线位置上误差还在增加。出现此锯齿形的可能原因有:(1)丝杠误差、光学镜组的热漂移。(2)机械故障、编码器反馈不可靠。
锯齿形误差曲线

  图2 锯齿形误差曲线

  针对以上题目,我们建议:假如误差很小(几个微米),可以在光学镜组彼此靠近时设为基准值并重做测试。在开始测试之前确保光学镜组已有充分的时间适应环境温度,并让机床预热,假如温度或其它环境条件在测试期间发生变化,则可能的原因是激光设为基准值时由于固定和移动光学镜组之间有间隙而引起丝杠误差。我们要确保在重新测试之前,尽可能降低丝杠误差的可能性。针对由光学镜组适应环境引起的热漂移题目,在重新测试之前,我们要确保光学镜已有足够的时间适应环境温度。雷尼绍光学镜组引起这种误差的可能性较小,由于镜组的制作材料是铝,能够比钢更快地适应环境。

  假如丝杠误差和热漂移都不是引起误差的原因,则有可能是机械漂移。机床轴线相对机床位置反馈系统发生移动的话,则可能是由于编码器或线性计量仪安装不牢固引起的,这样,电机的热量传到机床的机体中使机床的温度逐渐进步。由于有这种可能性,即产生移动的组件因热膨胀而移动的间隔会受到物理性限制,若是这种情况,我们可以公道猜测在一定次数的测试之后,误差(单向)增加的速度将逐渐降低,机械漂移最有可能产生负误差并且所产生的坡度会是一个方向比另一个方向扁平;另外也有可能是由于编码器信号有噪音,造成控制器的脉冲计数增加,或者编码器信号电平与控制器输进不兼容的情况。

  8、花瓣形

  图3所示的误差随时间和间隔不断增加使线出现花瓣形。导致花瓣形的可能原因有:(1)在材料温度传感器定位不正确或者膨胀系数不正确。(2)滚珠丝杠在测试期间温度进步、机床温度改变。
花瓣形误差曲线

  图3 花瓣形误差曲线

  为保证测试的精确度,建议在开始校准之前要让机床完全预热。在图3中,安装滚珠丝杠的端部可能正好与行程起始点重合,并且可在另一端产生轴向浮动。假如滚珠丝杠在对端受到限制,图形将显示负坡度。

  9、三角形

  三角形曲线是指误差呈线性增加,误差在行程最远端机床反转时出现跃升,然后在回程测试回到与轴线起始点时回到同样位置上。出现三角形的可能原因是在轴线外端部因导轨磨损而出现偏转。应当留意的是,反向反射镜的位置对显示的误差有明显影响。建议使用角度光学镜组直接丈量偏转角,以便对偏转题目的严重程度有充分的了解。

  10、台阶形

  图4显示的或上或下台阶沿轴线长度按一定的间隔出现。出现台阶形的可能原因在机床方面:大机床上各齿条段对准不佳或装配不佳或线性编码器或感应式丈量器分段对准不佳或装配不佳。
台阶形误差曲线

  图4 台阶形误差曲线

  在装备有齿条和齿轮传动机构的大型机床上,齿条由很多分别装配在机床上的单独分段组成,必须确保每段都正确地与其它段对准,保证齿轮能够平滑地从一段转到下一段。假如齿条段未正确对准,传动齿轮在经过对准不佳的接合点时可能发生偏转。这种偏转会导致丈量值出现突跃台阶。这种题目可以通过检查每个齿条段的长度和相对位置,并与图形数据比较来查明。

  综上分析可以看出,除机床本身精度不佳会带来上述各种误差,激光干涉仪操纵不当(包括精度不够稳定或采用自身对温度影响比较敏感的激光干涉仪系统)也会带来较大误差。
【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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