數(shù)控轉(zhuǎn)臺的精度是保證加工質(zhì)量的關鍵因素,其精度測量主要包括以下幾個方面:
1.定位精度測量
-原理:定位精度是指數(shù)控轉(zhuǎn)臺實際旋轉(zhuǎn)角度與指令要求角度的符合程度。測量時,通常使用高精度的角度測量儀器,如自準直儀或光電編碼器來檢測轉(zhuǎn)臺的實際位置。
-方法:首先,將數(shù)控轉(zhuǎn)臺歸零,然后按照一定的角度間隔(如10°、15°等)發(fā)出旋轉(zhuǎn)指令,讓轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到指定位置。每次旋轉(zhuǎn)后,使用角度測量儀器測量轉(zhuǎn)臺的實際角度,并記錄下來。通過計算實際角度與指令角度的差值,就可以得到每個位置的定位誤差。一般會在轉(zhuǎn)臺的正向和反向旋轉(zhuǎn)方向都進行測量,以全面評估定位精度。例如,指令轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)30°,實際測量為30.01°,則定位誤差為0.01°。
-影響因素及改進措施:影響定位精度的因素主要包括傳動機構的間隙、電機的控制精度、角度檢測裝置的分辨率等。為了提高定位精度,可以采取以下措施:一是采用高精度的傳動部件,如精密蝸輪蝸桿或零背隙齒輪傳動,減少傳動間隙;二是使用高精度的伺服電機和角度檢測裝置,如高分辨率的光電編碼器;三是通過數(shù)控系統(tǒng)的補償功能,對測量得到的定位誤差進行補償,優(yōu)化控制算法,提高定位精度。
2.重復定位精度測量
-原理:重復定位精度反映了數(shù)控轉(zhuǎn)臺在多次重復定位到同一角度時的精度。它體現(xiàn)了轉(zhuǎn)臺在相同條件下回到同一位置的穩(wěn)定性。
-方法:同樣先將轉(zhuǎn)臺歸零,然后讓轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到某一特定角度,如45°,測量并記錄此時的實際位置。之后,讓轉(zhuǎn)臺離開這個位置,再重新旋轉(zhuǎn)回到45°,如此重復多次(一般不少于7次)。計算每次實際位置與第一次測量位置的差值,這些差值的最大值即為重復定位誤差。例如,第一次測量45°位置時實際為45.005°,后續(xù)幾次測量結果分別為45.003°、45.006°等,差值的最大值為0.003°,則重復定位誤差為0.003°。
-影響因素及改進措施:重復定位精度主要受機械部件的磨損、松動,電機的穩(wěn)定性以及環(huán)境因素(如溫度、振動)的影響。為了提高重復定位精度,需要定期檢查和緊固機械部件,確保傳動機構的穩(wěn)定性;采用性能穩(wěn)定的電機和控制元件;對工作環(huán)境進行控制,如安裝減震裝置、控制溫度變化等。
3.分度精度測量
-原理:對于具有分度功能的數(shù)控轉(zhuǎn)臺,分度精度是指轉(zhuǎn)臺在進行圓周分度時,各分度位置之間的角度誤差。它直接影響到加工零件的圓周分布精度,如齒輪加工中的齒距精度。
-方法:可以采用標準的多面體(如正十二面體)或高精度的角度塊來進行測量。將多面體或角度塊安裝在轉(zhuǎn)臺上,使轉(zhuǎn)臺進行分度旋轉(zhuǎn)。每次分度后,使用自準直儀等角度測量儀器測量相鄰兩個面(或角度塊)之間的實際角度,與理論分度角度(如360°/n,n為分度數(shù))進行比較,計算出分度誤差。例如,對于一個分度數(shù)為10的轉(zhuǎn)臺,理論分度角度為36°,實際測量相鄰兩個位置之間的角度為35.98°,則分度誤差為0.02°。
-影響因素及改進措施:分度精度主要與轉(zhuǎn)臺的傳動精度、分度機構的設計以及角度檢測裝置的精度有關。為了提高分度精度,可以優(yōu)化傳動機構,如采用高精度的蝸輪蝸桿或齒輪傳動,并且確保傳動部件的制造和裝配質(zhì)量;使用高精度的角度檢測和反饋系統(tǒng),對分度誤差進行實時監(jiān)測和補償。
4.回轉(zhuǎn)精度測量
-原理:回轉(zhuǎn)精度是指數(shù)控轉(zhuǎn)臺在連續(xù)回轉(zhuǎn)過程中的精度,它反映了轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時的平穩(wěn)性和軸系的綜合精度。
-方法:一種常用的方法是使用圓度儀來測量。將轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心與圓度儀的測量中心對準,讓轉(zhuǎn)臺以一定的速度連續(xù)旋轉(zhuǎn),圓度儀會測量轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)過程中表面的徑向跳動和軸向竄動。另一種方法是使用位移傳感器,在轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時,測量轉(zhuǎn)臺工作臺表面的位移變化,通過數(shù)據(jù)處理得到回轉(zhuǎn)精度相關的參數(shù)。例如,通過圓度儀測量得到轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時的徑向跳動為0.002mm,軸向竄動為0.001mm,這些數(shù)據(jù)可以反映轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)精度。
-影響因素及改進措施:回轉(zhuǎn)精度受軸系的制造精度(如軸承的精度、軸的圓柱度)、旋轉(zhuǎn)部件的平衡狀態(tài)以及傳動機構的穩(wěn)定性影響。為了提高回轉(zhuǎn)精度,要選用高精度的軸承和軸系部件,對旋轉(zhuǎn)部件進行動平衡處理,減少不平衡力;同時優(yōu)化傳動機構,確保轉(zhuǎn)臺在旋轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性。