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机床精度的C位,谁来守护?



任何领域的制造业都离不开机床,大到国防武器、航空航天、航母舰船的关键复杂零部件,小到手表齿轮、各类精密仪器等,概莫能外。机床作为生产制造的重要工具,它的精度指标是影响工件质量的重要因素。


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机床精度包含静态精度和动态精度


静态精度指的是在机床不工作不切削的状态下检测到的精度,主要指标有机床的几何精度、运动精度、传动精度、定位精度。静态精度是机床原始精度的表现。


动态精度,顾名思义,是机床在切削过程中所检测和达到的精度,该精度指标包含了机床的原始精度以及在加工过程中受环境、工艺等问题影响后的精度。


然而,在生产过程中,机床动态精度并非可以有效的控制,能够保证的是机床原始制造的精度。相关研究表明,衡量机床空载条件下,在不运动(如机床主轴不转、工作台不移动) 或运动速度较低时各主要部件的形状、相互位置和相对运动精确程度的几何精度,占了机床加工误差的40%.是影响机床加工精度的主要因素,是评价机床精度的主要指标。 因此,提升机床几何精度至关重要。



3轴机床的21项几何误差



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激光跟踪干涉仪

  海克斯康制造智能eTALON的机床高精度校准补偿系统,是对机床空间几何精度进行超高精度校准补偿的利器。


以激光跟踪干涉仪LaserTRACER-NG为例



激光跟踪干涉仪本体

可自动跟踪靶球,类似全球定位系统( GPS )的校准原理——多点定位及固定干涉测量,使其无需频繁精准对光,无需确认激光跟踪干涉仪的位置和盲点,仅通过空间距离的测量即可轻易确定机床直线轴、旋转轴的21项几何误差。所有结果均完全基于干涉仪高度精确的位移信息,从而确保始终以最高精度识别几何误差。


  靶球

具有卓越的工作角度范围(高达160°),可以直接检测机器在工作点的移动情况。


  传感器

测量机器各轴的热膨胀、环境温度、气压及湿度,并对激光进行补偿。


  校准软件

1、基于激光跟踪干涉仪测量到的所有机床几何误差:位置、直线度、倾斜、偏摆、滚动、垂直度,为机床生成多种格式格式空间矢量误差图,直观全面,多维度显示机床的实际几何状态。



2、一键式操作,即可快速生成空间误差补偿数据。



激光跟踪干涉仪LaserTRACER-NG,直接获取机床多轴联动的运动误差、直线轴以及旋转轴的21项几何误差,1.5~6h可完成全部测量,应用更快速方便、简单高效。形状偏差仅为50nm的基准球、0.2μm的靶球,成就其U(95%)= 0.2 μm + 0.3 μm/m的空间测量不确定度。校准补偿软件的结合应用,可以将轴误差减少50%-90%(具体取决于机床和环境条件),显著提高机床的精度(60% ~ 80%)。

 

海克斯康制造智能eTALON的机床高精度校准补偿系统,即将为机床精度的提升带来重大变革,势必推动制造业更上一层楼。




  作者:吕爱超

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