转向棱镜引入的加工中心垂直度测量误差分析


伯特利数控 加工中心  钻攻中心  

 前言:

 l. 引言
作为制造业中极为重要的设备,加工中心和CNC加工中心的加工轴几何精度直接影响着加工工件的精度。对于单一加工轴,其几何误差有定位误差,水平、竖直直线度误差,偏摆角,俯仰角和滚转角[1‘3。三轴加工中心则共有21项几何误差,除三个单轴各自的上述18项误差外,増加了轴与轴之间的3项垂直度[3]。垂直度反映了加工中心加工轴之间的垂直状态,决定了加工中心的性能,是加工中心的重要参数。由于加工中心本身的安装不当或长期运行时的震动等内力和外力的作用,导轨的垂直度误差逐渐超出设计允许的犯围,因此需要定期对加工中心的垂直度进行测量。目前对于垂直度的测量一般采用间接测量法,通过对测得的单轴直线度数据进行线性拟合得到拟合轴,再计算拟合轴之间的夹角得到垂直度[5]。但是转向系统存在的安装及加工误差将影响垂直度测量的精度。本文利用自行研制的单轴6自由度误差测量系统,结合五角棱镜,测量分析了双轴垂直度,利用光矢量追迹方法分析了五角棱镜安装定位的平移、转动偏差对垂直度测量所产生的随机误差,分析了在数据拟合中五角棱镜加工偏差对垂直度测量所引入的系统误差,给出了相应的误差补偿模型。在对大河TH5656立式加工中心的实际测量中,通过与商用仪器比对,测量结果相差在1〃以内。
2. 测量原理
如图1所示,两导轨垂直度测量的本质是两轴直线度误差的测量。由两轴的直线度拟合得到拟合轴,则垂直度为

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结束语:

利用自行研制的六自由度误差同时测量系统结合五角棱镜测量了双轴垂直度,利用光矢量追迹方法分析了由五角棱镜的安装定位以及加工偏差对垂直度测量的影响,与商用测量仪API对比,两系统测量结果最大偏差在r以内,说明本系统具有很好的准确性。

 

 

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