基于SIEMENS 828D系统的数控机床定位精度的检测及补偿方法

2016/8/26 16:03:48

摘要:数控机床的定位精度在很大程度上受滚珠丝杠精度影响,提高机床的定位精度,能有效地改善数控机床的加工精度。本论文阐述了数控机床螺距误差检测、补偿的原理及步骤,并通过使用激光干涉仪检测及补偿SIEMENS 828D数控系统给出了应用实例。

关键字:SIEMENS 828D;定位精度;激光干涉仪;误差补偿

1 前言

《中国制造2025》于2015年5 月19 日经国务院正式发布,成为我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。数控机床作为制造技术与信息技术相结合的产物和最佳表现平台,在《中国制造2025》智能制造的目标下,将成为主流方向之一。与此同时,对数控机床的精度和数控机床零件加工的精度也有越来越高的要求。

数控机床的直线轴精度主要受三项精度影响:反向间隙、定位精度和重复定位精度,其中反向间隙、重复定位精度可以通过机械装置的调整来实现,而定位精度在很大程度上受滚珠丝杠精度影响。一方面,尽管采用了高精度的滚珠丝杠,但制造误差总是存在的;另一方面,机床经过长时间使用后,由于磨损,精度可能会下降。因此,定期检测与补偿螺距误差,对于提高数控机床的定位精度、延长数控机床的使用寿命是最节约成本且直接有效的方法。

本论文以亚龙YL-569型828D数控机床实训设备为载体,介绍数控机床定位精度的检测及补偿方法,如图1所示。

图1 亚龙YL-569型828D数控机床实训设备

2 螺距误差检测及补偿原理

将数控机床某直线轴的指令位置,与高精度测量系统所测得的实际位置相比较,计算出在安全行程上的误差,并分别绘制出其误差曲线,再将该误差曲线数值化,并以表格的形式输入数控系统中。

3 螺距误差检测及补偿的一般步骤

(1)安装高精度的位移测量装置;

(2)绘制简单的数控程序,顺序定位在一些指定位置上;

(3)记录运行到这些点的实际精确位置;

(4)将各点处的误差记录下来,行程误差分析表;

(5)将表中的数据输入数控系统中,按该表数据进行补偿。

4 螺距误差补偿的实现

4.1 误差检测及补偿

本论文以亚龙YL-569型828D数控机床实训设备的X轴方向定位精度的检测和误差补偿为例来说明具体操作步骤。采用等距测量,测量起点为0mm,测量终点为-400mm,测量间隔为50mm,运行次数为5次。

第一步 连接激光干涉仪。

采用Renishaw XL-80激光干涉仪,对数控机床的定位精度进行检测。将激光头、环境补偿单元、线性测量光学镜组,按如图2所示方式连接于机床及机床侧。线性测量光学镜组的连接方式如图3所示。

图2 激光干涉仪连接方式

图3 光学镜组连接方式

第二步 运行螺补测试程序,按照预定的最小位置(0mm)、最大位置(-400)和测量间隔(50mm)移动要进行补偿的轴,并用激光干涉仪测试每一点的误差。螺距误差检测结果如图4所示。

图4 螺距误差检测结果

第三步 在系统中找出补偿文件。

[Menu Select][调试][系统数据][NC数据][NC生效数据][测量系统误差补偿],将补偿文件复制、粘贴到零件程序中,如图5所示。

图5 补偿文件

第四步 打开补偿文件,将误差值填入补偿文件中。补偿数组的结构如表1所示。

表1 补偿数组的结构

注:补偿值应填入每点的绝对补偿值,并将校验码删除。

本次补偿结果如表2所示。

表2 补偿结果

第五步 在自动方式下运行AX1_EEC.MPF程序,设定轴参数 MD32700 = 1,然后重启系统,返回参考点后补偿值生效。注:运行补偿程序时,MD32700(螺距误差补偿生效)应设为0,否则系统会出现17070号报警。

4.2 螺距补偿的测试

  补偿后,为了验证螺距误差补偿效果,再按照相同设置值对机床的定位精度进行检测。补偿前后的机床定位精度如图6所示。

(a)补偿前机床定位精度

(b)补偿后机床定位精度

图6 补偿前后数控机床定位精度

X 轴无任何补偿条件下,定位精度A =114.884微米;X 轴单向螺距补偿条件下,定位精度A =40.313微米。从数据中得知,通过丝杠螺距误差补偿,数控机床的定位精度得到了较大的改善,证明此补偿方法很成功。

5 结论

利用激光干涉仪测量和补偿数控机床的螺距误差,能有效地提高数控机床的定位精度,从而提高数控机床的加工精度。

参考文献

[1]谢桂珍. 《中国制造 2025》演绎中国版“工业4.0” 数控机床成主流方向之一. 机电商报. 2015(7): 第A07 版;

[2]赵彬等. 机床的螺距误差补偿方法. 科技向导. 2014(3): 172-173;

[3]杨更更等. 数控机床丝杠传动误差正反双向补偿功能的实现. 组合机床与自动化加工技术. 2002(6): 4-5;

[4]陈芳. 数控机床螺距误差测量与补偿. 机床与液压. 2009(9): 37-38;

[5]金建国等. 数控机床螺距误差补偿技术研究. 制造业与自动化. 2015(1): 18-19。

西门子工业解决澳门金沙棋牌官网:
西门子SCALANCE X交换机在前进钢铁能源管理系统中的应用
Siemens PLM Software提升开发创新性高科技金沙棋牌网站的速度30%
S7-200 SMART在工业除尘系统中的应用
LOGO! 在连接器耐电压检查设备中的试用报告
三重集成 保证质量——西门子全集成驱动系统在亚洲浆纸公司造纸生产线上的应用
西门子SIMATIC PCS 7系统在中石油抚顺石化“千万吨炼油,百万吨乙烯”项目中的应用
LOGO! 在高压变频器远程控制箱中的试用报告
西门子助力纸企实现金沙棋牌网站结构升级创新
西门子助烟草行业进入“大屏幕”时代
LOGO! 故事会-LOGO! 在真空负压吸引系统中的应用
架设网络桥梁 沟通水利枢纽
LOGO! 在SMOG-HOG除尘系统中的应用
LOGO!在吹灰机中的应用
西门子S7-200 SMART PLC在细纱机上的应用
PROFInet在烟草行业的应用和实例讲解
给饮料生产加点智慧
LOGO! 故事会-LOGO!在卷烟设备节能降耗中的应用
西门子PLM软件助力原始设计制造商提升效率30% Siemens NX软件让我们实现高效率的从设计到制造流程
更多西门子工业解决澳门金沙棋牌官网...

感谢您联系西门子!

如需咨询购买西门子金沙棋牌网站,请您直接拨打西门子热线400-616-2020

如需工业自动化金沙棋牌网站相关的技术支持,请您直接拨打技术支持和服务热线400-810-4288

如需获取西门子金沙棋牌网站资料,请您直接发送邮件至 contact.slc@siemens.com

通过澳门金沙网址在线联系西门子工业业务领域:

免费注册为澳门金沙网址会员