江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

金属加工|如何快速检测数控机床伺服轴的同轴度？


编者按
本文针对数控机床在批量生产时 ， 无法满足快速质保检测需求的问题 ， 开发出工具软件 ， 通过简单的技术手段实现同轴度的快速检测 。
金属加工|如何快速检测数控机床伺服轴的同轴度？
本文插图
一、同轴度的影响
数控机床伺服轴的同轴度是数控机床出厂前质量保证的一个必要条件 ， 尤其对于小微型数控机床来说 ， 如果伺服轴的同轴度误差比较大 ， 在加工的过程中会产生抖动现象 。
当数控机床在加工过程中出现抖动情况时 ， 电气工程师采取的一般性措施是查找伺服轴的共振频率 ， 增加电子滤波器功能 ， 消除共振 ， 提高伺服轴增益 。 但优化后的效果并不明显 ， 而当对数控机床的轴承座、丝母座及电动机座重新认真装配后 ， 加工中抖动的现象就消失了 。 其原因在于伺服轴同轴度的装配很差 ， 不能通过参数优化的手段得以解决 ， 而重新对伺服轴装配则保证了伺服轴的同轴度 。 导致数控机床在出厂前没有对同轴度进行检测的原因在于人工检测效率低 ， 无法实现批量的、快速的检验 。
金属加工|如何快速检测数控机床伺服轴的同轴度？
本文插图
二、数据分析
本文中采取一种全新的同轴度检测方法 ， 其手段是通过数控系统提供的示波器功能或者函数库收集数控机床的运行数据 ， 包括但不局限于伺服轴的速度、位移和转矩等数据 ， 对数控机床运行数据进行分析 ， 通过定性分析的手段找到影响同轴度差的相关数据 ， 通过定量的标准认定同轴度差的数据标准 。
（1）运行程序本文中介绍的同轴度检测方法配备有相关的检验NC程序 ， NC程序的内容很简单：让数控机床的伺服轴以某一进给从伺服轴的正限位运行到负限位 。 以X轴为例 ， 其同轴度的验车程序如下：
G0G90X=$POS_LIMIT_PLUS[AX1]；X轴快移到正限位
G4X3；等待3s准备采集数据
G1F2000X=$POS_LIMIT_MINUS[AX1]；X轴以F2000的进给运行到负限位 ， 此时收集相关数据
（2）数据收集数据收集的方法有两种 ， 一种是利用数控系统自有的示波器功能直接收集数据 ， 另一种是利用数控系统制造商提供的函数库开发软件工具在PC端收集数控机床的运行数据 。
数控系统自有的示波器在获取数据时的周期很快 ， 采样周期通常可以达到1ms 。 如果是通过数控系统的函数库获取数据 ， 通常扫描周期比较长 ， 以发那科的函数库FOCAS为例 ， 在获取发那科系统的数据时 ， 采样周期是33ms左右 ， 在一定程度上影响数据的采样精度 ， 此时需要修改数控系统的NC参数 ， 降低FOCAS读取NC数据的采样时间 。
（3）数据分析当收集到数控机床的运行数据后 ， 就要对收集到的数控机床的运行数据进行定性及定量分析 。 通过定性分析 ， 找到直接或者间接反映数控机床同轴度差的数据 ， 再通过定量分析找到这些数据的具体系数及补偿参数等数据 。
1）定性分析 。 采集同轴度好的数控机床的运行数据与同轴度差的数控机床的运行数据进行对比发现 ， 同轴度差的伺服轴转矩数据在接近限位的时候 ， 对应的采集的转矩数值会呈现缓缓上升或缓缓下降的趋势 ， 表示由于同轴度差的缘故导致伺服轴的转矩逐渐增大 ， 而此过程中伺服轴的运行速度并没有出现波动 ， 位移也是逐渐变化 ， 并没有异常突变 。
由此认定 ， 在伺服轴从正限位运行到负限位的过程中 ， 由于同轴度差的原因 ， 可能使得伺服轴的转矩在正限位附近逐渐递减 ， 在负限位附近逐渐增加 ， 且速度等参数没有异常 ， 如图1所示 。
金属加工|如何快速检测数控机床伺服轴的同轴度？
本文插图
图1转矩曲线图1中转矩曲线表示的是正负限位的转矩异常 ， 表明轴承座、丝母座及电动机座不同轴 。


推荐阅读


上一篇：腾讯科技|大公司要闻速览｜蔚来获六大行104亿综合授信；腾讯老干妈发联合声明

下一篇：腾讯科技|一文读懂理想招股书：已交付超1万辆车 李想投票权达70%