数控转台的精度是保证加工质量的关键因素,其精度测量主要包括以下几个方面:
1.定位精度测量
-原理:定位精度是指数控转台实际旋转角度与指令要求角度的符合程度。测量时,通常使用高精度的角度测量仪器,如自准直仪或光电编码器来检测转台的实际位置。
-方法:首先,将数控转台归零,然后按照一定的角度间隔(如10°、15°等)发出旋转指令,让转台旋转到指定位置。每次旋转后,使用角度测量仪器测量转台的实际角度,并记录下来。通过计算实际角度与指令角度的差值,就可以得到每个位置的定位误差。一般会在转台的正向和反向旋转方向都进行测量,以全面评估定位精度。例如,指令转台旋转30°,实际测量为30.01°,则定位误差为0.01°。
-影响因素及改进措施:影响定位精度的因素主要包括传动机构的间隙、电机的控制精度、角度检测装置的分辨率等。为了提高定位精度,可以采取以下措施:一是采用高精度的传动部件,如精密蜗轮蜗杆或零背隙齿轮传动,减少传动间隙;二是使用高精度的伺服电机和角度检测装置,如高分辨率的光电编码器;三是通过数控系统的补偿功能,对测量得到的定位误差进行补偿,优化控制算法,提高定位精度。
2.重复定位精度测量
-原理:重复定位精度反映了数控转台在多次重复定位到同一角度时的精度。它体现了转台在相同条件下回到同一位置的稳定性。
-方法:同样先将转台归零,然后让转台旋转到某一特定角度,如45°,测量并记录此时的实际位置。之后,让转台离开这个位置,再重新旋转回到45°,如此重复多次(一般不少于7次)。计算每次实际位置与第一次测量位置的差值,这些差值的最大值即为重复定位误差。例如,第一次测量45°位置时实际为45.005°,后续几次测量结果分别为45.003°、45.006°等,差值的最大值为0.003°,则重复定位误差为0.003°。
-影响因素及改进措施:重复定位精度主要受机械部件的磨损、松动,电机的稳定性以及环境因素(如温度、振动)的影响。为了提高重复定位精度,需要定期检查和紧固机械部件,确保传动机构的稳定性;采用性能稳定的电机和控制元件;对工作环境进行控制,如安装减震装置、控制温度变化等。
3.分度精度测量
-原理:对于具有分度功能的数控转台,分度精度是指转台在进行圆周分度时,各分度位置之间的角度误差。它直接影响到加工零件的圆周分布精度,如齿轮加工中的齿距精度。
-方法:可以采用标准的多面体(如正十二面体)或高精度的角度块来进行测量。将多面体或角度块安装在转台上,使转台进行分度旋转。每次分度后,使用自准直仪等角度测量仪器测量相邻两个面(或角度块)之间的实际角度,与理论分度角度(如360°/n,n为分度数)进行比较,计算出分度误差。例如,对于一个分度数为10的转台,理论分度角度为36°,实际测量相邻两个位置之间的角度为35.98°,则分度误差为0.02°。
-影响因素及改进措施:分度精度主要与转台的传动精度、分度机构的设计以及角度检测装置的精度有关。为了提高分度精度,可以优化传动机构,如采用高精度的蜗轮蜗杆或齿轮传动,并且确保传动部件的制造和装配质量;使用高精度的角度检测和反馈系统,对分度误差进行实时监测和补偿。
4.回转精度测量
-原理:回转精度是指数控转台在连续回转过程中的精度,它反映了转台旋转时的平稳性和轴系的综合精度。
-方法:一种常用的方法是使用圆度仪来测量。将转台的旋转中心与圆度仪的测量中心对准,让转台以一定的速度连续旋转,圆度仪会测量转台旋转过程中表面的径向跳动和轴向窜动。另一种方法是使用位移传感器,在转台旋转时,测量转台工作台表面的位移变化,通过数据处理得到回转精度相关的参数。例如,通过圆度仪测量得到转台旋转时的径向跳动为0.002mm,轴向窜动为0.001mm,这些数据可以反映转台的回转精度。
-影响因素及改进措施:回转精度受轴系的制造精度(如轴承的精度、轴的圆柱度)、旋转部件的平衡状态以及传动机构的稳定性影响。为了提高回转精度,要选用高精度的轴承和轴系部件,对旋转部件进行动平衡处理,减少不平衡力;同时优化传动机构,确保转台在旋转过程中的稳定性。