有关机床测量功能的研究与分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 有关机床测量功能的研究与分析 摘 要 本文阐述了现代工业对于 线测量技术的需求，分析和研究了当今 应用比较广泛的在在线测量（on-line measurement）技术和方法，阐述了相 关企业单位应用数控机床在现实生产加 工工作时的误差以及产生原因，提出了 利用在线测量（on-line measurement） 技术提高数控机床加工精度的方法。希 望对相关单位提高生产加工精度提供帮 助。 中国论文网 /8/view-12875891.htm 关键词 在线测量技术；侧头系 统；数控机床；误差分析 中图分类号 P21 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2012 ）69-0021- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 02 随着我国现代工业的飞速发展和 人们生活水平的迅速提高，各领域的生 产企业和单位对于自动化加工设备的精 度提出了更高的要求，因此，为了满足 生产加工企业单位对于产品加工精度的 需求，需要采取更加可靠、有效的措施 提高数控机床的加工精度。因此，本文 分析和阐述了数控机床在现实生产加工 工作中的误差以及产生原因，并提出了 利用在线测量（on-line measurement） 技术改善和提高数控机床加工精度的方 法，然后对当今常用的在线测量技术进 行了系统的研究和分析，分析了主要工 作原理。并且根据在线测量分析对数控 机床误差进行补偿，以有效的提高数控 机床实际生产工作中的加工精度和工作 效率。 1 在线测量（on-line measurement）技术 当今世界工业生产技术和加工制 造业的飞速发展，以及数控技术的普及 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 和应用日益广泛，导致相关生产加工企 业单位对于生产加工精度的要求也越来 越严格，因此研究并设计出有效实用的 方法提高数控机床的加工精度是十分重 要的。本文根据对目前在线测量（on- line measurement）技术的研究和应用等 情况进行分析，认为使用在线测量技术 提高数控机床在实际生产中的加工精度， 降低误差是十分有效的。在线测量 （on-line measurement）技术主要是通 过应用计算机技术对生产加工的产品进 行自动测量的技术。因此非常适合在现 代生产加工工作中进行应用，以可靠、 有效的提高数控机场的生产加工精度， 可以实时、精确的对数控机床生产加工 精度进行检测，目前，在线测量（on- line measurement）技术已经成为保证数 控机床生产加工精度最有效的方法之一。 1.1 在线测量（on-line measurement）技术的重要性 机械工业是当今制造业领域和先 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 进生产加工技术的基础，在当今市场竞 争日益激烈的情况下，提高生产机械和 设备的工作精度可以有效保证和提高生 产制造业的生产加工精度，降低加工成 本，提高产品质量，有效相关企业单位 提高市场竞争力。 因此，为了有效提高数控机床的 生产加工精度，需要使用在线测量 （on-line measurement）技术对数控机 床生产加工的精确度进行实时检测，并 且对数控机床的各种误差进行有效的补 偿。特别是使用数控机床生产加工高精 度产品或零部件的情况下，在线测量 （on-line measurement）技术就显得更 加重要。在使用数控机床生产加工精度 要求比较高的产品时，对于数控机床各 个轴向的控制精度和动作精度要求也随 之增高，如果使用在线测量（on-line measurement）技术，就可以在数控机 床生产加工过程中，进行实时的加工精 度检测，对误差进行及时有效的补偿， 在保证生产加工效率的同时有效保证了 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 产品的精度，因此在保证和提高数控机 床生产加工精度，降低生产成本，提高 产品质量等方面有非常重要的意义。 1.2 在线测量（on-line measurement）技术的优势 使用传统的测量方法对数控机床 加工的零部件进行测量需要消耗非常多 的工时，所以增加了生产周期，工作效 率非常低。而使用在线测量（on-line measurement）技术对数控机床进行精 度检测和控制，可以在生产加工的同时 完成测量工作，采用并行工程的方式进 行工作。因此，不但可以保证数控机床 的生产加工精度，而且还可以有效缩短 工作周期，提高工作效率。 1.3 在线测量技术在数控机床生 产加工中的应用 首先对数控机床进行分析，并且 在主轴上安装测量仪器“ 测头 ”的相关部 件。然后工作人员将机床的控制方式改 为手动，然后进行规定的操作，并且是 侧头与加工工件的相关部位进行接触， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 然后使用数控设备对部件相关部位的坐 标值进行记录并作为参考值。 2 数控机床的误差分析 在生产加工过程中以及精度检测 过程中，误差都是客观存在的，因此无 法避免。但是，可以通过先进的生产加 工技术和误差控制补偿技术有效的降低 误差并且控制在允许的范围内。通过对 数控机床的结构和加工作业方法和过程、 测量方法等各种具体因素进行分析和总 结，可以将导致误差的原因主要归纳为 以下几类： 2.1 测量设备精确度导致的误差 测量设备精确度导致的误差，这 种误差的产生原因主要是由测量设备的 错误引起的，测量设备在工作中，可能 会由于各种原因产生偏差，比如：工作 人员设定错误、测量设备质量问题、测 量设备操作错误、测量设备相关元器件 或组件老化、测量设备不适合设计生产 情况等。 2.2 环境误差 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 环境误差是指，在实际生产工作 中，由于具体的生产环境而导致的误差。 根据国家的相关规定，要求在温度为 20的条件下对环境误差进行检测，而 且环境误差具有变化较快，非线性等特 点。 2.3 热误差 热误差是实际工作中最常见的误 差之一，并且至今也没有特别有效的解 决方法，只能通过检测设备对热误差进 行检测，然后自动进行补偿的方法。因 此在补偿热误差时，关键测量设备的精 确度和灵敏度。所以，在线测量（on- line measurement）技术由于具有较高的 灵敏度和精确度等优势，可以有效的检 测热误差，并进行有效的分析和补偿。 3 在线测量（on-line measurement）的工作特点 首先，由于在线测量装置的测头 组件安装在数控机床的主轴上，因此和 道具一样，可以看做为数控机床的末端 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 组件。而需要加工的工件，可以认为是 另一个实际生产加工中的末端组件，由 于数控机床在进行具体加工作业时，主 轴会带动在线测量设备的测头组件进行 运动，因此主轴的运动与测头的运动是 同步的，这样就可以时间对主轴精度的 实时监测和控制，通过及时的调整有效 的控制和补偿误差。 其次，在线测量设备主要是通过 安装在主轴上的测头对生产加工过程进 行测量，但是具体的生产加工是由主轴 上的刀头完成的，因此测头在对实际生 产加工进行测量时，会受到切削力或切 削热等因素的影响。 4 结论 本文对现代工业对于数控机床的 工作精度需求进行论述，并且分析了在 线测量（