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雷尼绍先进机床精度检测技术(上)

在机床制造精密零件之前，事先知道它能否为您生产出好的零件是极其重要的。这对于减少废品数目和机器停工时间非常有效。已经有许多企业认识到这一点，他们已开始广泛采纳国际标准ISO230、美国ASME B5.54机床标准或中国.B标准来保证数控机床能 健康 地工作，从而提高生产率。

1数控机床常见精度要求及传统检测方法

几何精度包括直线度、垂直度、平电机阀面度、俯仰与扭摆和平行度等。传统方法采用大理石或金属拉钉平尺、角规、百分表、水平仪、准直仪等工具，由人工操作，手工记录数据与计算，精度低，多用于小型机床。

位置精度数控机床位置精度包括定位精度、重复定位精度和微量位移精度等。传统方法采用金属线纹尺或步距规、电子测微计和准直仪等工具消毒液进行测量。当机床规格稍大时，传统方法其相应的标准器件很重，且精度太低，受环境温度的影响大，其检验方法极冗长乏味，检验重复性也很差，难以反映受检机床的真正精度。数据处理必须手工进行，繁琐、易出错。

工作精度美国NAS(国家航宇标准)979在20年前就制订了标准化的 圆形 菱形 方形 试验(现在是CMTBA的标志)。实施时，要准备铸铁或铝合金试件、铣刀及编制数控切削程序。用高精度圆度仪及高精度三坐标测量机检验试件精度。该方法需要仔细定义试件的切削方法和测显影机量切削结果，它可能要花几天时间，而且依赖于计量室的条件。

2新技术实现了老想法

对任何工厂来讲，购买数控机床都是一笔相当可观的投资。因此，现已成为平常生活中不可或缺的1部份使数控机床设备在生产中发挥中坚作用，尽快回收成本是至关重要的。

一般来说，在零件加工完毕后发现机床加工质量问题，常常为时已晚。对负责车间效率的人员来说，理想的解决办法是在工件加工前对机床性能进行检验。雷尼绍ML10激光干涉仪和QC10球杆仪为实现该目标提供了强有力的工具。

检定机床性能并非一种新想法，它只是没有实用化。美国NAS(国家航宇标准)979无法评估机床的所有性能。 圆形 菱形 方形 检验的大多数切削运动是在X-Y平面上进行的，因此沿X-Z和Y-Z平面上的精度大部分没有测定。一家航空航天工厂发现，通过 圆形 菱形 方形 检验的汽车配件实验机具有灵活多样的控制方式机床，用QC10球杆仪检查后发现在X-Z和Y-Z平面上的随动误差竟达800 m。

美国国家标准B5.54中提出了 一日测试 。它实际上是多项测试的简化，是从标准整体中摘出的。该测试适用于有三个直线轴的机床。用球杆仪和激光干涉仪进行这种测试的最主要沙浆拉力实验机的操作规程及操作注意事项的部分是：尺寸和精度的检定。经修定的NAS仍然需要进行试切削，以证实机床功能正常，但它不是检定机床能否达到精度指标。 一日测试 包括：直线位移精度：双向重复性：空间位置精度，采用激光对对角线位移精度进行测量：两轴联动轮廓性能。

完成B5.54 一日测试 的一套基本硬件和软件大约要4万美元，它包括球杆仪、激光干涉仪系统。这是一套完整的系统，它根据B52、每半年需要给装备滚珠丝杠进行清算保护.54(也能按中国GB/T标准进行分析)采集和报告机床性能数据，并有一套符合ISO230规定而完全可溯源的机床性能评估程序。系统中的激光系统可选用自动误差补偿软件，它产生G码来驱动机床，获取及比较定位数据并重写机床的CNC螺距误差补偿文件。