数控机床定位精度的检测及补偿

广州市番禺区职业技术学校 郭毅榔

数控机床定位精度的检测及补偿

广州市番禺区职业技术学校 郭毅榔

科技的不断发展，推动了我国现代工业的发展，并且数控机床也被广泛应用到工业技术中，推动了工业技术精准性的发展。文章主要针对数控机床定位精度的检测及补偿进行研究分析，并且依据实际情况提出了一些意见，希望能够提高其精准性。

数控机床；定位精度；检测及补偿

在数控机床应用过程中，数控机床定位精度主要指的是机床各个坐标轴能够在数控状态下进行有效运动，从而能够达到某种精度，保证指令的一致性。其中存在的误差主要包括机械传动误差和控制系统误差，采用大小进行表示。数控机床定位精度电的高低是影响数控机床加工质量的主要因素，也是衡量检测质量的主要内容。只有积极对数控机床定位精度的检测及补偿进行研究分析，才能提高机床的加工质量。

1. 精度检测的原理以及工作方法分析

在实际的精度检测工作开展过程中，主要采用的仪器是激光干涉仪，是专业的数控机床检测仪器，其主要优点是：激光光束发射角小、能量较为集中、单色性好，同时还能产生干涉条纹，能够通过光电接收器对其进行接收。

1.1精度检测原理

其主要的检测流程是：激光干涉仪---数据误差---数控系统---补偿数据---数控机床---精度数据---激光干涉仪。在检测过程中，首先由激光头激光谐振腔产生He-Ne激光束，通过角度干涉镜中的分光镜分裂为参考光束f1和测量光束f2两种不同的光束，参考光束能够直接通过干涉镜，然后再从角度反射镜的下半部分反射回激光头。测量光束是通过角度干涉镜的角度分光镜传输到角度反射镜的上半部，最后再通过干涉镜回到激光头。通常来说，参考光束和测量光束两者之间存在一定的光程差，并且两束光还能出现多普勒效应从而发生多普勒频移±Δf。光电检测器能够及时接收频率讯号（f1-f2±Δf）和参考讯号（f1-f2），并且能够直接将其输送到显示器，然后在将其频率放大、对脉冲进行统计，将相关数据输送到数字总线中，最后在经过相关的数据处理系统对数据分析，就能够得到测量的位移，从而能够对数控机床的定位精度以及其他各个技术指标进行衡量。

1.2检测方式

在检测开始之前，工作人员应该在测量轴选择若干个位置目标，并且还要保证企业间距相等。在目标位置处测量该点的实际位置，在测量完成以后，应该积极的对相应的数据进行处理，就能够获得所需要的精度数据。具体的方法如下：

1）应该安装激光干涉仪；

2）工作人员在测量轴的轴线方向安装光学测量装置；

3）积极的对激光头进行调整，并且对相应发光路进行校准，保证干涉仪的光轴与测量轴的轴线能够在同一条直线上；

4）干涉仪预热，测量轴预热的安装（此种状况需求工作人员依据实际情况进行判定）；

5）对检测参数的设定；

6）严格按照相关的要求进行测量；

7）对测量数据进行分析处理；

8）对测量结果进行分析处理。

2. 误差补偿分析

在激光干涉仪测量完成以后，工作人员对相关数据进行整理，然后在采用运算器对数据进行分析，最后得出误差，然后再将误差传输到数控机床。工作人员按照补偿策略对数控机床进行误差补偿，从而能够保证其精度达到实际的需求。

2.1补偿策略分析

文章主要对区间分割补偿，其主要的工作原理：工作人员首先应该实际情况确定相应的补偿值，设定为a，并且还要将补偿间隔分为a+1份，每一段距离作为一个补偿单位。具体的步骤为：

1）区间的分割，设定补偿值a，将区间分为a+1份，每一段距离采用c=b/（a+1）表示；

2）积极的确定现阶段的位置，在确定过程中，以当前位置的坐标进行确定数据，保证当前位置在合理的区域内部；

3）确定补偿条件，工作人员应该依据实际情况确定当前位置是否能够满足实际的补偿条件，然后在进行相应的计算；

4）补偿值的计算，如果位置补偿点，工作人员应该依据实际情况返回适当的补偿值，反之在返回为0；

5）补偿值进行调整。

2.2实例分析

文章主要以C31型加工机床为例进行分析，测量仪器选择Ranishew Lesar21，测量间隔为 20°，一共需要测量10 次，补偿间隔为 1°计算公式为F（x）=arctan（x/100）*180/π*360。

补偿前后的数据为：

1）正向对位精度：补偿前误差参数为 0.0877um/mm，误差值为20.1s，补偿后误差参数为 0.0467um/mm，误差值为 10.1s；

2）反向定位精度：补偿前误差参数为 0.1478um/mm，误差值为31.1s，补偿后误差参数为 0.0852um/mm，误差值为 15.3s；

3）正向重复精度：补偿前误差参数为 0.0952um/mm，误差值为21.2s，补偿后误差参数为 0.0299um/mm，误差值为 5.3s；

4）反向重复精度：补偿前误差参数为 0.0751um/mm，误差值为14.6s，补偿后误差参数为 0.0201um/mm，误差值为 4.3s。

通过对相关数据分析，采用误差补偿以后，机床的定位精度有了明显提高，从而能够保证机床质量，因此，此种方式能够进行推广。

3. 总结

综上所述，在工业发展过程中，积极对数控机床定位精度的检测及补偿工作进行研究分析，能够提高其精度，保证机床加工的质量。通过实例此种方式进行研究表明具有良好的效果，可以对其进行大力推广。

［1］陈骁.数控机床定位精度的检测及补偿［J］.中国机械，2014（15）：32-33.

［2］孙兴伟，张春堂，张兴伟等.数控机床定位精度检测及补偿方法的研究［J］.机床与液压，2014（23）：93-96.

［3］刘文岗.数控机床定位精度的检测与误差分析［J］.计量技术，2015（5）：80-83.