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用于校准CNC钻攻机的检验

发布时间:2020-10-17 11:02   点击量:

  快速钻攻机检验方法是完全自动化的,只需几分钟。在对高价值零件进行关键加工之前,他们能够完全验证钻攻机是否在公差范围内运行。

  校准钻攻机的传统方法需要大量的停机时间以及高技能的劳动力。过去,这意味着钻攻机在制造时会经过精心校准。仅当在生产的零件中发现错误时,才进行完全重新校准。为了追求更高的质量和零缺陷,许多制造商现在进行定期检查和重新校准。改进的方法可以将一般的健康检查所需的时间减少到大约20分钟,将完全校准所需的时间减少到几个小时。这意味着可以每周执行一次检查,每年进行一次重新校准。这是向前迈出的重要一步,尽管仍有很大的不合格风险。

  进一步降低不合格风险的一种方法是将激光系统集成到钻攻机中,以使它们可以完全自校准。

CNC钻攻机

  另一种方法是执行快速验证测试,而不是完全校准。校准将独立量化每个误差源,从而可以补偿这些误差。另一方面,验证测试可能会对所有错误源敏感,而无法将它们分开。这意味着无论错误源如何,验证测试都会确定机器何时出现问题。但是,它不会为该错误启用补偿。相反,一旦发现问题,就必须进行校准。

  快速验证检查是对正在开发的钻攻机状态监视的补充。  钻攻机错误的来源

  由于许多错误源,钻攻机生产的零件不准确。最常见的来源是运动学误差。大多数钻攻机都有许多串联的轴。例如,三轴铣床具有x,y和z轴。对于沿着这些轴之一的给定命令位置,可能有六个位置误差,对应于控制任何刚体运动的6个自由度。例如,由于x轴编码器的原因,沿x轴的运动可能在x中有平移误差,由于x轴的直线度,在y和z中可能有平移误差。沿x轴的运动也可能会产生旋转误差。绕轴的旋转通常称为侧倾,而绕垂直轴的两次旋转称为俯仰和偏航。

  机器容积内的任何位置都由每个轴的位置来描述。因此,对于三轴钻攻机,标称位置由三个命令坐标给出。由于每个轴具有六个自由度,因此实际位置由18个运动学误差确定。通常,单独考虑轴之间的对齐或直线度。因此,据说三轴钻攻机存在21个运动学误差。但是,这三个直线度误差对于钻攻机而言只有一个值。其他误差取决于沿轴的位置,因此可以在多个离散位置进行测量,并在这些位置之间进行插值。对于典型的机器,在完全校准中将测量大约200个单独的校正值。

  如上所述的传统的运动学误差方法假定每个轴具有的误差仅随沿该轴的位置而变化,而与沿其他轴的位置无关。该假设通常产生足够准确的纠错模型。但是,轴之间存在一些影响,这意味着不同的方法(体积补偿)可以产生更高的精度。

  其他的钻攻机误差还包括磁滞效应(例如反冲),载荷(例如切削力和工件),热机械效应,动态力,切削工具磨损以及运动控制和软件误差,重要的是要注意这些附加误差中的大多数钻攻机校准不会检测到或补偿光源。

  物理错误分离方法

  物理错误分离方法试图一次隔离和测量单个错误。这种方法通常用于运动学误差,游隙,主轴误差和切削刀具磨损。传统方法使用水平仪,笔直边缘,百分表和滑尺。现代方法使用激光干涉仪。在这两种情况下,仪器都必须与轴仔细对齐,并针对沿轴的每个自由度执行不同的测量。这是一项耗时且高技能的任务,但它可以校准和纠正所有钻攻机的运动学误差。这样可以节省大量时间,但仍需要熟练的手动对准和大量的机器停机时间。激光校准只能校准运动误差和间隙。主轴误差和切削刀具磨损需要单独校准。

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