三軸加工中心（xīn）定位精（jīng）度檢測的幾種方式

數控（kòng）機床是數字（zì）控製機床的簡稱，是一（yī）種裝有程序控製係統的自動（dòng）化機床。該控製係統能夠邏輯（jí）地處理具有控製編碼或其他符號指令規定的（de）程序，並將其譯碼，用代碼化的數字表示，經運算處理由數控裝置發出各種控製信號，控製機床的動作，按圖紙要求的形狀（zhuàng）和尺寸，自動地將零件加工出來。

數控機床定（dìng）位精度，是指機床各坐標軸在數控裝置控製下運動所能達到（dào）的位置精度。數控機床的定位精度又可（kě）以理解為機床的運動精度。對工件加工精度的重要性（xìng）不言（yán）而喻（yù）。

普通機床由手動進（jìn）給，定位精度主要決定於讀數（shù）誤差，而數控機床的移（yí）動是靠數字程序指令實現的（de），故定位精度決定於數控係統和（hé）機械傳動誤差。機床各運動部件的運動是在（zài）數（shù）控裝置的控製下完成的，各運動部件（jiàn）在程序指令控製下（xià）所能達到的精（jīng）度直接反映加工零件所能達到的精度，所以，定位精度是一（yī）項（xiàng）很重要（yào）的檢（jiǎn）測內容。

接（jiē）下來重點介紹幾種（zhǒng）數控加（jiā）工中心定位（wèi）精度的（de）方法。

1、直線運動重複定位精度檢測（cè）

檢測（cè）用的儀器與檢測定位精度所用的相同。一般檢測方法是在靠近各坐標行程中點及兩端的任意三個位置進行測量，每個位置用快速移動定位，在相（xiàng）同條件下重複7次定位，測出停止位置數值並求出讀數最大差值。以三個位置中最大一個差值的二分之一，附上正負符號，作為該（gāi）坐標的重複定位精度，它是（shì）反（fǎn）映軸運（yùn）動（dòng）精度穩定性的最基本指標。

2、直線運動定位（wèi）精度檢測

直線運動定位精度一般都在（zài）機床和工作台（tái）空載條件下進行。按國家標準和國際標準化組織的規定（ISO標準），對（duì）數控機床的檢（jiǎn）測（cè），應（yīng）以激光測量為準。在沒有激光幹涉（shè）儀的情況下（xià），對於一般用戶來說也可以用標準刻度尺，配以光學讀數顯微鏡（jìng）進行（háng）比較測（cè）量。但（dàn）是，測量儀器精度必須比被測的精度高（gāo）1~2個等級。

為了反映出多次定位中（zhōng）的全部誤差（chà），ISO標準規定每一個定位點按五（wǔ）次測量數據算平均值和散（sàn）差-3散差帶構成的定位點散差帶。

3、直線運動的反向誤差檢測

直（zhí）線運動的反向誤差，也叫失動量，它包（bāo）括該坐標軸進給傳動鏈上驅動部位（如伺服電動機、伺趿液壓馬達和（hé）步進電動機等）的反向死區，各機械運動（dòng）傳動副的（de）反向（xiàng）間隙和（hé）彈性變（biàn）形等誤差的（de）綜合反映。誤差越大，則定位（wèi）精度和（hé）重複定位精度也越低。

反向誤差（chà）的檢測方法（fǎ）是（shì）在所測坐標軸的行程內，預（yù）先向正向或反（fǎn）向移（yí）動一個（gè）距離（lí）並以此停止位置為基準，再在同一方向給予一定移動指令值，使之移動一段距離，然後再往相反方（fāng）向移動相同的距離，測量（liàng）停止位置與基準位置（zhì）之差。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進行多次測定（dìng）（一般（bān）為7次），求出各（gè）個位置上的平均值，以所得平均值中的最大值為（wéi）反向誤差值。

4、直線運動的原點返回精度檢測

原點返回精度，實質（zhì）上是該坐標軸上一個特（tè）殊點的重複定位精度，因此它的檢測方法完全與重複定位精度相同。

5、回轉工作台的定位精度檢測

測量工具有標準轉台、角度多麵體、圓（yuán）光柵及平行光管（準直儀）等，可根據具體情況選用。測量方法是使（shǐ）工作台正向（xiàng）（或反向）轉一個角度（dù）並停止、鎖緊、定位（wèi），以（yǐ）此（cǐ）位置作為基準，然後（hòu）向同方向快（kuài）速轉動工作台（tái），每（měi）隔30鎖緊定位，進行測量。正向轉和反向轉各測量一周，各定位位置的實際轉（zhuǎn）角與理論值（指令值）之差的最大值為（wéi）分度誤差。

如果是數控回轉工作台，應以每30為一個目標位置，對於每個目標位置（zhì）從正、反兩個方向進行快速（sù）定位7次，實（shí）際達到（dào）位置與目標位置之差即位置偏差，再按GB10931-89《數字控製機床位置精度的評定方（fāng）法》規定的方（fāng）法（fǎ）計（jì）算出平均位置偏（piān）差和標準偏差，所有平均位置偏差與標準偏差（chà）的最大值（zhí）和（hé）與所有平均位置偏差與標準偏差的最（zuì）小值的和之差（chà）值，就是（shì）數控回轉工作台的定位精度誤差。

考慮幹（gàn）式變（biàn）壓器（qì）到實際使用要求，一般對（duì）0、90、180、270等幾個直角等分點（diǎn）進行重點測量，要求這些點的精（jīng）度較其（qí）他（tā）角度位置提高（gāo）一個等級。

6、回轉工作台的重複分度精度檢測

測量（liàng）方法（fǎ）是（shì）在加工中（zhōng）心回轉工作台的一周內任選三個位置重（chóng）複定位3次，分別在正、反方向轉動下（xià）進行檢測。所有讀數值中與相應位置的理論值之差的最大值分度精度。如果是數（shù）控回轉工作台，要（yào）以（yǐ）每30取一個測（cè）量點作為目標位置，分別對各目標位置從正、反（fǎn）兩（liǎng）個（gè）方（fāng）向（xiàng）進行5次快速定位，測出實際到達的位置與目標位置之差值，即位置偏差，再按GB10931-89規定的方法計算出標準偏差（chà），各測量點的標準偏差中最大值的6倍，就（jiù）是數控回轉工作台（tái）的重複（fù）分（fèn）度精度。

7、回轉工作台的原點複歸精度檢測

測量方法是從7個任意位置分別（bié）進行一次原點複（fù）歸，測定其停止位置，以讀出的最大差值作為原點複歸精度。

應當指出，現有定位精（jīng）度的（de）檢（jiǎn）測是在快速、定位的情（qíng）況下測量的，對某些進給係統風度不太好（hǎo）的數控機床，采用不同（tóng）進給速度定位時，會得到不（bú）同（tóng）的定位精度值。另（lìng）外（wài），定位精度的測定結果與環境溫（wēn）度和該（gāi）坐標軸的工作狀態有關（guān），目前大部分數控機床采用半閉環係統（tǒng），位置檢測元件大多安裝在驅動電（diàn）動（dòng）機（jī）上，在1m行程內產生0.01~0.02mm的（de）誤差（chà）是不（bú）奇怪的。這是（shì）熱伸長（zhǎng）產生的誤差，有些機床便采用預拉伸（預緊）的方法來減少影響。

每個坐標軸的重複定位精度（dù）是反映該軸的最基本精度（dù）指標，它（tā）反映了該軸運動（dòng）精度的穩定性，不能設想精度差（chà）的機床能穩定地用於生產。目前，由於數控係統功能越來越多（duō），對每個坐（zuò）噴射器標運（yùn）動精度的係統誤差如螺距積累誤差、反向間（jiān）隙誤差等都可以進行係統補償（cháng），隻有隨（suí）機誤差沒法補償，而重複定位（wèi）精度正是反映了進給驅動機（jī）構的綜合隨機誤差，它無法用數控係統補償來修正，當發現它超差時，隻有對進給傳動（dòng）鏈進行精調修正。因（yīn）此，如（rú）果允許對（duì）機床進行選擇，則應選擇重複定位精度高的機床為好。