激光干涉儀的鐳射使用校驗操作方式講解

1、API激光干涉儀直線軸使用校驗操作方法二、FANUC Oi系列CNC數控系統(tǒng)定位精度誤差補償2.1螺距誤差及反向間隙補償參數介紹：直線軸的數控精度補償必須設定的參數有：(1NO.1320各軸的正向軟限位。(2NO.1321各軸的負向軟限位。(3No.1800#4切削進給和快速進給是否分別進行反向間隙補償,0:否、1:是。(4NO.1851各軸的切削進給反向間隙補償量，單位 叩。(5NO.1852各軸的快速進給反向間隙補償量，單位ym。(6NO.3620各軸參考點的螺距誤差補償號碼，范圍:01023。(7NO.3621各軸負方向最遠端的螺距誤差補償號碼，范圍:01023。(8NO.3622各軸正

2、方向最遠端的螺距誤差補償號碼，范圍:01023。(9NO.3623各軸螺距誤差補償倍率，范圍:0100。注釋:存在不規(guī)律現象,視設備出廠設置倍率為一倍，除去被廠商鎖定的情況，下文會針對常見數設 備倍率的選擇做出解釋。(10NO.3624各軸螺距誤差補償點的間距，即螺距，范圍:099999999.(11No.8135#0 NPE使用存儲型螺距誤差補償，此參數可以屏蔽螺距誤差功能2.2補償前的準備工作(1查看上述所介紹的參數，用以確定機臺螺距誤差補償的地址及所需測量的各 軸的行程、螺距(數據采樣的位置間隔，通過所需測量的行程與螺距來確定所需要采 樣的點數。(2導入測試時使用的自動采樣數據程式，需要

3、對機床進行預熱，使機床達到正常 使用的熱平衡狀態(tài)。注釋：不同螺距，不同行程的機臺自動數據采樣程式時是存在 區(qū)別的，但大同小異，下文會通過實例進行闡述。(3確定伺服電機位置環(huán)增益 XYZ各軸是否相同(參數1825, B系列電機一般情 況下3000左右，a系列電機一般5000左右。(4對激光干涉進行預熱。激光干涉在進行預熱狀態(tài)時，激光會不間斷的閃爍。通過RJ45網絡通訊協(xié)議，與PC鏈接好后,PC此時會顯示未就緒來提示，當激光干涉 預熱完成后，激光停止閃爍,PC頁面提示路徑錯誤，此時激光干涉儀預熱完成。(5架設干涉儀鏡組架。通過大丸RM600立式加工中心實例程式做以下解釋。O0001主程序名G28G

4、0X0.返回X軸參考點G91采用增量方式進給G4X1.暫停1秒G0X2.0正方向越程2毫米G4X1.暫停1秒G0X-2.返回2毫米,此為消除起步時的反向間隙 G4X4.暫停4秒,開始第一點采M98P02L25調用子程序2號程式，調用25次G91采用增量方式進給G0X-2.負方向越程2毫米G4X1.暫停1秒G0X2.返回2毫米G4X4.暫停4秒M98P03L25調用子程序2號程式，調用25次M99返回程序00002子程序名G91采用增量方式進給G0X-25.負方向移動25毫米，此為螺距G4X4.暫停4秒M99返回程序00003子程序名G91采用增量方式進給G0X25.正方向移動25毫米，此為螺距

5、G4X4.暫停4秒M99返回程序注釋:程序說明程序中有關小數點部分，可視情況選擇加與不加，請查看參數3401#0。G0X2.、G0X-2.;是X軸回原點后，先往X軸正向移動2mm,再往X軸負向移動2mm,此動作是因回原點后，機器軸會有反向間隙產生，所以設定一個消除反向間隙的 動作，可以視不同情況增大移動量。G4 X4.是在每次移動后,將暫停4秒的指令,以方便定位時PC進行數據采集。 M98為子程序呼叫指令。P02為呼叫子程序之代號。L25為呼叫子程序之循環(huán)次數,25次。M99則是反復循環(huán)之指令。因為機臺各軸向行程都不一定，所以在所實際操作時可靈活改變程序數值。以上程序是以X軸行程做實例，將行程

6、換算成干涉儀定位的點數如下：X軸行程為630mm,以25mm作為量測間距，所以就600除以25等于25點涂下 5mm部分無法進行補償，所以所需點數將為25點。2.3操作實例參數部分2.3.1確定機臺參數機臺參數如下：(11320 +X 1.000+Y xxxxxxxxxx+Z xxxxxxxxxx為各軸正向最大極限由于在回原點后將做消除反向間隙之動作，所以最大極限要開至2mm以上。(21321 咲 630.000-Y xxxxxxxxxx-Z xxxxxxxxxx為各軸負向最大極限X軸總行程為627mm所以測試過程中無需外擴行程，即可完成消除反向間隙之 動作。(31851 X出廠時補正數值Y略

7、Z略為各軸G01(切削進給反向間隙補正量在量測完數值輸入完成后，再把各軸反向間隙數值輸入進去(注釋:可以累加測 量后的反向間隙量也可清零后再測量直接補償進去(41852 X出廠時補正數值Y略Z略為各軸G00(快速定位反向間隙補正量在量測完數值輸入完成后，再把各軸背隙數值輸入進去(注釋:可以累加測量后 的反向間隙量也可清零后再測量直接補償進去(53620 X 25Y略Z略為各軸基準點，也就是之前換算出來之點數(63621 X 1Y略Z略為各軸補嘗之最小點，以倒補方法來說,最小點都是為1(73622 X 26Y略Z略為各軸最大補償點也就是要把第一點基準點加入，如需測25定位點，將把第一個基準點加入

8、，之所 以設定為26點。(83623 X 1Y略為各軸Pitch error補償之倍率(93624 X 25.000Y略Z略為各軸量測間距此范例將為25mm打一點之所以設定為25.000注釋:在Pitch error補償中都是以 叩為一個單位，最大補正值為7。大于7后 將改變參數3623里的值來做補正，如補正數據表中給出的是12,則將3623改為2對 應補償號碼里應同時減小一倍的補償量。2.3.2機臺運行與激光干涉儀架設部分1. 導入程式這里闡述通過CF卡對程式的導入。1首先在MDI狀態(tài)下打開參數可寫保護(如圖2.1,1/0通道設定為4,表示通過M-CARD進行數據交換，在插拔CF卡時盡可能使

9、關機狀態(tài)下進行圖2.12改變模式為編輯模式。按下PROG功能鍵，緊接著選擇列表，再按操作鍵之后擴展會顯示出來設備選擇，緊接著選擇M-卡，選擇F輸入。F設定為存儲在CF 卡中的程序的編號，0設定為導入CNC系統(tǒng)中的程序編號設置好后執(zhí)行導入即可。 不同的系統(tǒng)程序導入的方式會存在一些不同，0i-mc與Oi-md就存在區(qū)別但大同小 異，一般生產線上的干部會很熟練的對加工程式的的導入與傳出，在導入程式的過程中如遇到一些問題可以隨時請教，這里就不再詳悉作出解釋。2. 運行自動采樣程式預熱CNC機臺選擇MEM自動運行模式，調用程式，運行程式即可，預熱過程也是驗證程式的過 程，在運行過程中一點要注意運行中的機

10、械坐標，是否與自己編程所想的狀態(tài)運行，以 免在測試過程中導致激光干涉儀部件的損壞。3. 架設預熱激光干涉儀并建立數據通訊協(xié)議1打卡工具箱,取出激光干涉儀，牢靠固定在機床的一側；2先連接氣象站與網線的通訊，對于氣象站只需要插好快速接口即可，對于PC與 機關干涉儀的連接網線，要選擇固定的IP地址,一般為IP為192,168,0,1;3連接電源線，打開電源開關即可；4待激光干涉儀光線穩(wěn)定后，計算機界面會提示路徑出錯，（如圖2.2;圖2.2干涉儀預熱完成此時即可架設干涉儀鏡組，當光線路徑滿足要求后，即完成了整個準備過程，此時 計算機界面如圖2.3（此設備為三維測量裝置圖2.3預熱完成狀態(tài)4. XD L

11、aser V6.1系統(tǒng)的使用及常用參數介紹1XD Laser V6.1系統(tǒng)的安裝每臺激光干涉儀都會帶有一個優(yōu)盤，在優(yōu)盤里都會有安裝程序、使用說明書及 次臺設備的檢驗參數?？截惖絇C中安裝應用程序即可。2 3D激光干涉儀的主要參數設置圖2.3為工作頁面即主屏幕,我們單擊XD會彈出測量設置對話框如圖2.4圖2.4測量設置對話框1 3D:在測量設置對話框里系統(tǒng)選項會默認為3D;2雙向:方向為雙向自動運行采樣；3機器信息:根據實際機臺編號設置即可；4起點與終點：機床測量運動的起點為測量的起點，終點為測量的終點；5增量:即為螺距，由參數3624決定；6觸發(fā)窗口 ：可以根據情況進行設定，機臺誤差過大的情況

12、下，可適當增大。7運行次數:運行4次是指自動運行來回采樣4次；8駐留時間:采樣信息中的駐留時間，為程序中的暫停時間，用于采樣,設置必須一9自動采樣時間：40%為4秒中的最后40%的時間用于數據采樣；10增大與減?。杭す鈧鞲衅骶嚯x里的增大還是減小要根據實際情況選擇，取決于激光發(fā)射器與鏡組開始運行時的距離是增大還是減??；每次測量需要改變XD系統(tǒng)設置,點擊圖2.4里的改變系統(tǒng)設置選項，此時會彈 出XD系統(tǒng)設置修改選項即可，如圖2.5所示圖2.5 XD系統(tǒng)設置11公制:在單位精度選項里根據情況進行選擇12激活狀態(tài)：激活項,均是設備配有的選項；13相對濕度：由于對機臺誤差影響很小可以忽略，設置一個估計值

13、即可14膨脹系數:不同的材質是不同的，根據實際情況選擇或手工設置定值即可，鋼的膨脹系數為11.7:在傳感器選項里，設置測量X軸各參數,如圖2.6軸的線性關系。圖2.6測試軸的線性設置對于未提及的其它參數可不做選擇皆為默認，設置完后逐次保存即可。5自動運行采樣逐級保存好設置會彈出對話框設置好文件名單擊確定，此時會彈出是否激活超程，激活以后會跳轉到信息采樣界面，如圖2.7圖2.7數據采樣設置完畢此時運行CNC機床,待程序運行到第一個 G4X4.暫停4秒時，按下循環(huán)暫停機床 運行開始第一點采樣；點擊如圖2.7所示R進行復位，再點擊S開始,等待第一點采 樣完成按下循環(huán)啟動，繼續(xù)運行CNC,即可完成全過

14、程的自動采樣，直到自動 保存時結束，復位CNC機臺即可（MEM程序是無限循環(huán)下去的。2.4數據分析并進行反向間隙及螺距誤差補償通過系統(tǒng)提供的數據分析，可以直接進行FANUC數控的反向間隙補償及螺距誤差補償1點擊數據分析,2打開數據，3選擇測量完成后自動保存的數據，4點擊標準，一般選擇ISO23021997,5點擊工具，在下拉窗口里選擇誤差補償表6在生成的線性誤差補償表對話框里，選擇雙向平均，以增量的方式，符號為正值 進行補償，精確位數可視情況進行更改，一般為1。7記錄下生成的螺距誤差補償數值,一一對應輸入到CNC系統(tǒng)Pitch error數據 表里即可，可能存在數值大于7的情況，這樣就需要修改

15、3623號參數。8快速進給反向間隙補償到1852號參數里，反向間隙補償量為Backlash Value 里值的大小，取整數補入即可9 XD Laser V6.1系統(tǒng)自動生成的螺距誤差補償值，如下表2.1紅色部分數值，表 示應補償到CNC系統(tǒng)中的螺距誤差補償值。Test Axis: (Xcomme nts: NoneAxis Unit: (mmError Un it: (micro nTable Type: Bidirecti onCompe nsatio n Type: In creme ntalRefere nee Positi on: 0 (mmCompe nsatio n Start:

16、0 (mmCompe nsatio n End: -625 (mmCompe nsatio n Spac ing: 25 (mmBacklash Value: 4.01729(micro n (ISO Mea n B reverse error is used as default valueError Compe nsati on ValueNo. Axis Positi on(mmBidirectio n (micro n0 0 0 01 -25 0.5 12 -50 -1.9 -23 -75 -1.4 -14 -100 0.3 05 -125 -0.7 -16 -150 2.2 27 -

17、175 1 18 -200 2 29 -225 2.5 310 -250 0.8 111 -275 3.4 312 -300 1.1 113 -325 2.5 314 -350 2.3 215 -375 1.3 116 -400 2.5 317 -425 1.3 118 -450 2.5 319 -4752220 -500 0.9 121 -525 1.4 122 -550 -0.1 023 -575 1.3 124 -600 -0.8 -125 -625 1.3 1表2.1螺距誤差補償數據表2.810對應CNC數控系統(tǒng)螺距誤差補償位置如圖圖2.8 CNC螺距誤差補償位置2.9（補償前與2.1

18、0（補償11 API實際測量補償前與補償后的精度數據如下圖后。圖2.9補償前的采樣數據圖2.10補償后的數據采樣信息12 XD Laser V6.1系統(tǒng)對X軸補償前與補償后的數據 泄行對比分析如下圖2.11,可以明顯的看出軸的位置精度提高了很多圖2.11補償前后的數據比較分析，可以很大幅度的挺通過使用激光干涉儀進行機床系統(tǒng)的定位精度的誤差補償 高機床的加工制造性能。三、MITSXBISHI CNC數控系統(tǒng)定位精度誤差補償3.1有關螺距誤差及反向間隙補償參數介紹：直線軸的數控精度補償必須設定的參數有：1、2014 +X xxxxxxxxxx+Y xxxxxxxxxx+Z xxxxxxxxxx為各

19、軸正向最大極限由于在回原點后將做消除反向間隙之動作，之所以最大極限要加大幾個毫米這 是根據機臺與編程的實際情況來確定的。2、2013 xxxxxxxxxx-Y xxxxxxxxxx-Z xxxxxxxxxx為各軸負向最大極限，由于在負方向移動時，會有反向間隙產生X軸總行程為xxxxxxxxxx,之所以最大極限開至xxxxxxxxxx減小幾個毫米，以 便消除反向間隙3、2011 XYZ為各軸G01反向間隙補正在量測完數值輸入完成后，再把各軸反向間隙數值輸入進去4、2012XYZ為各軸G00反向間隙補正在量測完數值輸入完成后，再把各軸背隙數值輸入進去5、4003XZ為各軸Pitch error為各

20、軸原點補償位置6 4004XYZ為各軸Pitch error補嘗位置最小點7、4005XYZ為各軸Pitch erro補嘗位置最大點8、4006為各軸Pitch erro補償之倍率9、4007XYZ為各軸量測間距即為螺距補償的距離間隔XD3.2對于MITSXBISHI基本操作綜述由于三菱數控系統(tǒng)類似于發(fā)那科數控系統(tǒng)機床，這里對于機臺運動的過程與Laser V6.1系統(tǒng)的使用便不在詳細介紹MEM運行程1、確定實際機臺內部參數的數值，根據實際情況確定測量行程及式。附圖3.1與圖3.2 MITSXBISHI M70需查看的參數,圖3.1反向間隙補償值及機臺各軸行程圖3.2螺距誤差補償參數位置設置2、

21、導入至CNC程式預熱CNC機臺（程式與第二章節(jié)發(fā)那科系統(tǒng)的程式大致相 同稍作修改即可使用，取決于調用的次數與工作臺行程的大小，還有螺距，套用程式格 式即可。3、架設鏡組及預熱激光干涉儀。4、數據采樣,采樣過程與發(fā)那克數控一樣，先是CNC系統(tǒng)運行至開始采樣的第 一點后，暫停CNC系統(tǒng),PC側開始采樣，啟動CNC系統(tǒng)后便會自動采樣5、修改參數，三菱數控在修改參數時類似發(fā)那科數控，先要打開保護，密碼mpara。6生成的數據報告，同樣,一一對用補償到對用的螺距誤差補償值里，附圖3.3螺距誤差補償地址界面圖3.3 X軸螺距誤差補償具體地址三菱系統(tǒng)的螺距誤差補償應根據 API Lin ear Error Compe nsation Table中的數據進行補正。四、BROTHER數控CNC數控系統(tǒng)定位精度誤差補償目前兄弟數控的螺