大型龍門五軸數控機床在我國作為國家重點攻關項目在大型機床制造商進行了研發和生產。但對于大型龍門五軸數控機床,數控精度檢測傳統的激光測量儀和幾何精度檢測的儀器及檢具已遠遠不能適應。尤其是大型龍門五軸的數控機床的刀尖位置精度,是一個綜合的精度,它將機床的幾何精度,位置精度,機床的機械結構和剛性及動態性能結合在一起。

大型龍門五軸數控機床刀尖位置精度如何檢測已成為大型機床制造商和機床用戶共同面臨的一個重要課題。

對于以上大型龍門五軸數控機床刀尖位置精度的檢測,美國光動公司OPTODYNE激光多普勒干涉儀具有檢測這項精度的檢測功能。請有關機床技術專家了解以下相關的技術。

大型龍門五軸數控機床刀尖位置精度的檢測:

1. 五軸旋轉軸的分類,以下是3類基本的旋轉軸類型

2. 刀尖位置檢測設定

3. 設定和校準

4. 編制G 代碼

首先將機床移動到工作臺的中心位置,用G54設定X=0,Y=0為零件的原點坐標位置。然后決定旋轉的角度,例如:從負30度到正30度。旋轉工作臺或主軸到負30度的位置為起始點。按上圖所示的方法設定激光頭和試棒精密球位置。移動和調整帶有聚光鏡的激光頭和主軸位置,使球心的反饋光束為最強。記錄此為起始位置(Ys,Zs)。旋轉轉臺或轉軸到正30度。通過移動Y軸和Z軸校準激光,同樣使球心的反饋光束為最強。記錄此為終點位置(Ye,Ze)。

用Excel程序(5軸G代碼編制器M.xls,將原始數據作為主程序保存在PC機和用COPY來計算)編制G代碼程序。打開程序并輸入起始位置Ys,Zs(E5和F5單元格)和終點位置Ye,Ze(E6和F6單元格)??梢約撲閆鶚嫉愕慕嵌炔⑹淙朐贓8單元格和終點的角度在G8單元格。

起始角度和終點角度必須是相同的。半徑R也可以計算并輸入在E7單元格和終點的角度在G7單元格。曲線圖顯示是從負60度到45度,由于刀具路徑僅用于從負30度到正30度,復制Y(C 列),Z(D列)位置從負30度到正30度再加上第五軸A(5度增量),產生一個G代碼。確認Y,Z位置用Ys, Zs 和Ye, Ze.來表示負30度到正30度位置。用戶也可以改變一些其他參數:B3是角度增量(無設定時為5度),G2是回轉中心(無設定時為0),B6和B7是符號改變,主軸旋轉,設定為B6=1,工作臺旋轉,設B7=1。

5. 數據采集

設定LDDM軟件和按“2D time base”.在數據采集屏,確認光束斷開時綠燈開關到紅燈。輸入速率和停留時間,例:每秒60個數據和停留100秒。移動機床到起始位置并準備運行,按“start”鍵開始數據采集再開始機床運行。確認到終點位置數據采集完成后?;?。否則,增加數據采集的停留時間。保存數據到2dr file。

6. 數據分析

五軸機床的位置:
● 機床坐標位置定義為 (Xm, Ym, Zm, A, B).
● 旋轉A,B軸 旋轉中心定義為 (Xp, Yp, Zp).
● 刀尖位置定義為 (Xt, Yt, Zt).

相關關系:
● Xp = Xm + Cx,
● Yp = Ym + Cy,
● Zp = Zm + Cz , where Cx, Cy, and Cz are constants.
● Xt = Xp + RsinBcosA,
● Yt = Yp + RcosBsinA,
● Zt = Zp + RcosAcosB,

R是旋轉中心到刀尖的距離從計算位置的偏差就是誤差值。

7. 五軸數控機床刀尖位置精度的檢測實例美國光動O p t o d y n e公司的產品是在激光多普勒干涉儀(LDDM)的專利技術發展起來的,將最新的激光技術與微電子、計算機、光電和外差技術結合起來,為機床制造業的發展提供最新的機床檢測設備?!?/p>

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