任務(wù)16 Z軸精度檢測與補(bǔ)償

1、任務(wù)16 Z軸精度檢測與補(bǔ)償一、簡答題1、簡述機(jī)床螺距補(bǔ)償原理。答：在無補(bǔ)償?shù)臈l件下，在軸線測量行程內(nèi)將測量行程等分為若干段，測量出各目標(biāo)位置Pi的平均位置偏差，把平均位置偏差反向疊加到數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)指令上，使誤差部分抵消，實(shí)現(xiàn)誤差的補(bǔ)償。2、簡述機(jī)床反向間隙補(bǔ)償原理。答：在無補(bǔ)償?shù)臈l件下，在軸線測量行程內(nèi)將測量行程等分為若干段，測量出各目標(biāo)位置Pi的平均反向差值，作為機(jī)床的補(bǔ)償參數(shù)輸入系統(tǒng)。3、說出進(jìn)行Z軸精度檢測與補(bǔ)償所需的設(shè)備、工具與量具。答：設(shè)備、工具與量具選用：CAK36S數(shù)控車床 、步距規(guī)、前后頂尖、杠桿千分表、磁力表座、機(jī)油、橡皮板、棉布、一字起、計(jì)算器等 4、說出精度補(bǔ)償所適用

2、的范圍。答：從數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)的三種控制方法可知，誤差補(bǔ)償對(duì)半閉環(huán)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)具有顯著的效果，可明顯提高數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度。對(duì)全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，由于其控制精度高，采用誤差補(bǔ)償?shù)男Ч伙@著，但也可進(jìn)行誤差補(bǔ)償。5、說出在進(jìn)行Z軸精度補(bǔ)償步驟中的“杠杠百分表的表頭對(duì)零”的作用和操作方法。答：作用：使Z軸的正反向都移動(dòng)相同的數(shù)值，在換向時(shí)注意消除反向間隙。方法：運(yùn)行程序，調(diào)整杠杠百分表的表頭對(duì)零，再次重新運(yùn)行程序，檢查表頭是否對(duì)零，如果沒對(duì)零，調(diào)整杠杠百分表的表頭對(duì)零；如果檢查表頭是否對(duì)零，重新運(yùn)行程序，開始進(jìn)行精度檢測。6、精度補(bǔ)償檢檢量具的保養(yǎng)方法。答：

3、（1）需要給步距規(guī)檢測面及其錐孔、并吊起來，如長時(shí)間不用，需要用油紙包好 。（2）前后頂尖均勻涂油，如長時(shí)間不用，需要用油紙包好 。（3）磁力表座其磁力開關(guān)置OFF；長時(shí)間不用要拆卸、清潔、上油，并裝盒 （4）杠桿百分表實(shí)驗(yàn)完后，需用干凈棉布清潔后裝盒 二、問答題1、說出數(shù)控機(jī)床安全操作規(guī)范。答：（1）嚴(yán)格遵守上課紀(jì)律，不遲到，不早退，上課過程中不打鬧，堅(jiān)守崗位。（2）進(jìn)入數(shù)控維修綜合實(shí)訓(xùn)室前必須按要求穿工作服等勞動(dòng)保護(hù)用品，否則不許進(jìn)入車間； 禁止戴手套操作機(jī)床，若長發(fā)要戴帽子或發(fā)網(wǎng)。（3）所有實(shí)驗(yàn)步驟須在實(shí)訓(xùn)教師指導(dǎo)下進(jìn)行，未經(jīng)指導(dǎo)教師同意，不許開動(dòng)機(jī)床；未經(jīng)指導(dǎo)教師確認(rèn)程序正確

4、前，不許動(dòng)操作箱上已設(shè)置好的“機(jī)床鎖住”狀態(tài)鍵； 機(jī)床開動(dòng)期間嚴(yán)禁離開工作崗位做與操作無關(guān)的事情。（4）認(rèn)真執(zhí)行崗位責(zé)任制,嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,不作與本職無關(guān)的事，嚴(yán)格聽從實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師的上課安排,不得善始擅自調(diào)換崗位。（5）床頭、小刀架、床面不準(zhǔn)放置工、量具及其它東西，工作物要夾緊；實(shí)驗(yàn)或加工前，需空運(yùn)行檢查主軸及進(jìn)給速度；啟動(dòng)機(jī)床前應(yīng)檢查是否已將板手等工具從機(jī)床上拿開。（6）機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)中，絕對(duì)禁止變速。變速必須保證機(jī)床完全停止，開關(guān)處于“OFF”位置。（7）一旦發(fā)生事故,應(yīng)立即采取措施防止事故擴(kuò)大,并保護(hù)現(xiàn)場。（8）下課前必須清理現(xiàn)場,搞好機(jī)床衛(wèi)生,對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的維護(hù)保養(yǎng),切斷電源,

5、關(guān)閉門窗等。（9）步距規(guī)使用前要豎直放在橡膠板上，給兩端錐孔和檢測面用干凈棉布清潔并均勻涂油；架步距規(guī)時(shí)，以用手可適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)為宜，不能太松或太緊；步距規(guī)不用時(shí)需要給檢測面均勻涂油并吊起來，如長時(shí)間不用，需要用油紙包好。（10）磁力表座使用一定要使用其帶光界面部分定位，不測量時(shí)要把其磁力開關(guān)置OFF；長時(shí)間不用要拆卸、清潔、上油，并裝盒。（11）杠桿千分表的表頭與待測面不要超過夾角15度，若超過需計(jì)算補(bǔ)償值，嚴(yán)禁碰撞表頭、表?xiàng)U，每次實(shí)驗(yàn)完后，需用干凈棉布清潔后裝盒。（12）頂尖裝入主軸孔前，芯軸表面及主軸孔內(nèi)，必須徹底擦拭干凈，不得有油污；前后頂尖使用前要用干凈棉布清潔并均勻涂油，長時(shí)間不用需清潔

6、、上油，并用油紙包好。（13）實(shí)行定期維護(hù)和保養(yǎng)制度,保證機(jī)床安全運(yùn)行。2、說出敘述數(shù)控車床Z軸精度補(bǔ)償步驟及注意事項(xiàng)。答：步驟一、裝頂尖，上步距規(guī)注意事項(xiàng)：（1）將頂尖錐面擦拭干凈，分別裝入主軸錐孔以及尾座錐孔內(nèi)，并鎖緊 （2）Z軸回零，尾座放在離溜板箱30mm間隙處，鎖緊尾座，Z軸不能移動(dòng) （3）擦拭干凈步距規(guī)兩端頂尖孔上緊步距規(guī)，并鎖緊尾座套筒 （4）使用干凈棉布擦拭頂尖，不要留有油污、灰塵、棉絮等雜質(zhì)。（5）旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入頂尖，保證頂尖和錐孔的同軸度。（6）若Z軸移動(dòng)，需重新回零。答：步驟二、調(diào)整杠桿百分表位置。注意事項(xiàng)：（1）上緊磁力表座的螺母，保證百分表的穩(wěn)定。（2）使用磁力表座定位面固

7、定磁力表座。（3）用手輕彈百分表表頭，看百分表是否正常。（4）嚴(yán)禁碰撞表頭、表?xiàng)U 。（5）調(diào)整表頭，使表頭在接觸步距規(guī)檢測面時(shí)，指針在半圈之內(nèi)跳動(dòng)。（6）調(diào)整百分表位置，使表頭沿X軸方向深入步距規(guī)8mm左右。步驟三、編寫檢測程序注意事項(xiàng)：（1）程序編寫完要進(jìn)行空運(yùn)行，驗(yàn)證程序的可行性。（2）注意檢查步距規(guī)的間距寫入是否正確，另外程序中要讓Z軸的正反向都移動(dòng)相同的數(shù)值，在換向時(shí)注意消除反向間隙 。（3）調(diào)補(bǔ)償參數(shù)界面，所有補(bǔ)償參數(shù)清0。步驟四、杠杠百分表的清零 注意事項(xiàng)：（1）執(zhí)行程序到P0點(diǎn)，調(diào)試表頭對(duì)零。（2）重行運(yùn)行程序執(zhí)行到P0點(diǎn)，檢驗(yàn)表頭是否對(duì)零，如沒，繼續(xù)重新運(yùn)行對(duì)零，直至表頭對(duì)零成

8、功。步驟五、記錄實(shí)際測量數(shù)值 注意事項(xiàng)：（1）使用單段方式執(zhí)行程序。（2）百分表讀數(shù)時(shí)，目光要垂直看表盤，避免讀數(shù)錯(cuò)誤。（3）杠桿千分表的表頭與檢測面不要超過15度夾角，若超過需計(jì)算補(bǔ)償值。步驟六：數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行補(bǔ)償 注意事項(xiàng)：（1）使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算。（2）使用經(jīng)驗(yàn)法輔助檢驗(yàn)。（3）單向補(bǔ)償一定要進(jìn)行反向間隙補(bǔ)償。（4）注意參數(shù)中的補(bǔ)償單位為m。（5）注意參數(shù)補(bǔ)償點(diǎn)的正反向和實(shí)際測量是補(bǔ)償點(diǎn)的正方向相反。（6）可通過進(jìn)入和退出PLC界面來實(shí)現(xiàn)參數(shù)斷電保存步驟七：檢驗(yàn)精度補(bǔ)償值注意事項(xiàng)：（1）單向補(bǔ)償?shù)呢?fù)方向測量值再次測量的值要求在10m以內(nèi)。（2）雙向補(bǔ)償再次測量值要求在10m 。3、編

9、寫數(shù)控車床Z軸精度補(bǔ)償程序，其中使用P0P5表示輸入步距規(guī)P0P5點(diǎn)尺寸。 答：數(shù)控機(jī)床精度補(bǔ)償例程：%0008 ；文件頭G92 X0 Y0 Z0 ；建立臨時(shí)坐標(biāo)（應(yīng)該從參考點(diǎn)位置開始）WHILE TRUE ；循環(huán)次數(shù)不限，即死循環(huán)#1=P1 ；輸入步距規(guī)P1點(diǎn)尺寸#2=P2 ；輸入步距規(guī)P2點(diǎn)尺寸#3=P3 ；輸入步距規(guī)P3點(diǎn)尺寸#4=P4 ；輸入步距規(guī)P4點(diǎn)尺寸#5=P5 ；輸入步距規(guī)P5點(diǎn)尺寸G90 G01 X5 F1500; ；X軸正向移動(dòng)5mmG01 Y15 f1500; ；Y軸正向移動(dòng)15mm，將表頭從步距規(guī)測量面上移開N05 X0 ；X軸負(fù)向移動(dòng)5mm后返回測量位置，并消除反向間

10、隙，此時(shí)測量系統(tǒng)清零G01 Y0 F300 ；Y軸負(fù)向移動(dòng)15mm，讓表頭回到步距規(guī)測量面 G04 X3 ；暫停3s，記錄表針讀數(shù)G01 Y15 f1500X-#1 ；負(fù)向移動(dòng)，使表頭移動(dòng)到P1點(diǎn)Y0 F300G04 X3 ；暫停3s，測量系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)G01 Y15 F1500; X-#2 ；負(fù)向移動(dòng)，使表頭移動(dòng)到P2點(diǎn) Y0 F300 G04 X3 G01 Y15 F1500X-#3 ；負(fù)向移動(dòng)，使表頭移動(dòng)到P3點(diǎn) Y0 F300; G04 X3; G01 Y15 F1500; X-#4 ；負(fù)向移動(dòng)，使表頭移動(dòng)到P4點(diǎn) Y0 F300; G04 X3; G01 Y15 F1500;X-#5

11、；負(fù)向移動(dòng)，使表頭移動(dòng)到P5點(diǎn)Y0 F300G04 X3 G01 Y15 F1500 X-（#5+5） ；負(fù)向移動(dòng)，使表頭移動(dòng)到X-#5 ；越程后正向移動(dòng)至P5點(diǎn)Y0 F300 G04 X3 G01 Y15 F1500 X-#4 ；正向移動(dòng)至P4點(diǎn)Y0 F300 G04 X3 G01 Y15 F1500; X-#3 ；正向移動(dòng)至P3點(diǎn)Y0 F300; G04 X3; G01 Y15 F1500; X-#2 ；正向移動(dòng)至P2點(diǎn) Y0 F300 G04 X3G01 Y15 F1500 X-#1 ；正向移動(dòng)至P1點(diǎn)Y0 F300 G04 X3 G01 Y15 F1500 X0 ；正向移動(dòng)至P0點(diǎn)Y0

12、 F300 G04 X3 ENDW ；循環(huán)程序尾M02 ；程序結(jié)束三、計(jì)算題1、某數(shù)控車床經(jīng)過Z軸精度檢測后，測得以下5組數(shù)據(jù)，請(qǐng)對(duì)以下數(shù)據(jù)運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行處理。要求：1、寫出數(shù)據(jù)處理過程；2、機(jī)床位置精度測試記錄表填寫正確。答：P4P3P2P1P0方向次數(shù)-3-13-10-12012022211817-7-18-14-18-922421201412-10-20-17-19-1132418171110-11-21-19-23-12415151397-13-25-20-27-16515121197 機(jī)床位置精度測試記錄表測量記錄機(jī)床型號(hào)CAK3665SJ機(jī)床編號(hào)測試軸Z軸補(bǔ)償狀態(tài)環(huán)境溫度25

13、濕度測試者測試日期序號(hào)12345目標(biāo)位置Pi /mm0趨近方向位置偏差Xij（m）j=1234 5017-1218-1021-1322-320-912-1814-1420-1821-724-1110-1911-1717-2018-1024-127-239-1913-2115-1115-167-279-2011-2512-1315數(shù)據(jù)處理結(jié)果單向平均位置偏差m-16標(biāo)準(zhǔn)不確定度Si/m2Si/m-2Si/m+2Si/m單向重復(fù)定位偏差Ri-4Si/m反向差值Bi/m雙向重復(fù)定位精度Ri/m雙向平均位置偏差/m標(biāo)準(zhǔn)方向單 向單 向雙 向定位精度A/mm00重復(fù)定位精度R/mm00平均反向差值/mm

14、計(jì)算過程如下：= =( 0-9-11-12-16 )/5=-9.6 同理算得： 、=-16、 =12.2、=16.4、=17.6、 2.標(biāo)準(zhǔn)不確定度：Si=S1=S1=同理算得：S2=3.8 S3 =4.1 S4= 4.4 S5 S2= 3.8 S3= S44 S5：Pi=4SiR1=23.6 R1=16.4 R2=22.4 R2=15.2 R3=16.4 R3=17. 2R4=17.6 R4=16.8 R5=15.6 R54.反向差值：Bi=-B1=-=-20.2 同理算得： Ri=max2Si+2Si +；Ri ；Ri2S1=11.8 2S1=8.2 2S2=11.2 2S2=7.6 2S

15、3=8.2 2S3=8.6 2S4=8.8 2S4=8.4 2S5=7.8 2S5R1= max40.2；23.6 ；16.4 6.雙向平均位置偏差：=（+）/2=（+同理算得： = =0.2 =0.9 7.定位精度：A=max（+2Si；+2Si ）-min（-2Si；-2Si ）+2S1=-9.6+11.8=2.2 +2S1=18.8 +2S2=8.6 +2S2+2S3=-7.8 +2S3=25.0 +2S4=10.6 +2S4+2S5=-1 +2S5-2S1=-21.4 +2S1=2.4 -2S2=-31.0 +2S1-2S3=-24.2 +2S3=7.8 -2S4=-28.2 +2S4-2S5=- +2S5=8.重復(fù)定位精度：R=max.Ri=(-20.2-32.0-32.4-37.0-28.4)=-302、根據(jù)上表中的結(jié)果分別用單向補(bǔ)償和雙向補(bǔ)償方法填寫以下兩表。位置精度補(bǔ)償參數(shù)表反向間隙（微米）29螺補(bǔ)類型(0-無，1-單向，Z-雙向，3,4-擴(kuò)展)1補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)5