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数控机床精度检测及提高的应用研究

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朱仕学

（ 深圳职业技术学院，广东 深圳 $!%&$$）

摘! 要：通过实施球杆仪对机床二轴插补轨迹进行检测，检测结果反映了伺服、机械的总体精度，并通过对影

响精度的具体指标进行主、次排队，分析产生误差的原因，给出调整措施，可为数控机床的精度检测、

精度提高调整操作提供依据。

关键词：数控机床! 加工精度! 检测
中图分类号："#$%&

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先进制造业装备技术水平的高低，影响到一个国

家在世界制造业的地位。我们的国产数控机床很大部

分属中低档产品，即使是早年进口的数控机床也因年

代久远技术落后也面临更新换代，机床精度达不到加

工高档产品的要求。而购买国外高档数控机床需花费

巨大，如何对现有数控机床进行改造和挖掘旧数控机

床的加工潜力，提高数控机床的加工精度是当今我国

机电行业迫在眉睫的课题。

数控机床的加工精度由数控系统的控制精度和机

床的机械精度共同组成。数控系统的精度高低、伺服

控制的方法是否调整到最优直接影响数控机床的加工

精度，而机床的机械本体精度同样也会制约数控机床

的加工精度，影响高精度数控系统实现高精度控制。

要研究如何提高数控机床加工精度，机床精度的检测

尤为重要。首先要寻找一种有效的机床精度检测方

法，对检测结果进行准确的精度误差定位分析，总结出

数控机床不同部位精度误差的特征表现和针对性的提

出精度提高措施，才能为未来的数控机床制造以及现

有数控机床的改造及精度提高提供良好的技术支持。

4! 数控机床精度检测常采用的手段

（!）常规检测手段# 运用方规、直尺、百分表、千

分表等进行精度检测，他们只适合进行单一精度指标

的分散测量，且检测精度不够高。

（K）数控系统伺服硬件、检测软件的检测手段#

运用数控系统自身的伺服硬件加检测软件进行精度检

测，检测精度高且可对二轴插补轨迹进行检测，检测结

果反映了伺服精度，但它不能对机械精度进行检测。

（"）球杆仪、激光干涉仪检测手段# 运用球杆仪、

激光干涉仪进行精度检测，精确度高，且可对二轴插补

轨迹进行检测，检测结果反映了伺服、机械的总体精

度。能够对伺服精度、机械精度综合进行检测，且检测

结果的精度指标表述直观、定位正确，是目前比较理想

的检测手段。

5! 球杆仪的工作原理

球杆仪及检测软件用于测量数控机床所表现出的

几何误差，同时也检测由控制器和伺服驱动系统产生

的精度。

执行球杆仪测试是通过让机床进行一段圆弧或整

个圆周运动来测得加工误差，它通过一传感器测得上

述运动中半径的微小偏移量，由软件将其采集下来，然

后将合成的数据显示在屏幕上或绘制在打印机或绘图

机上，从而揭示出机器执行该项测试的结果表现。

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