金属加工|如何快速检测数控机床伺服轴的同轴度？( 二 )
2）定量分析 。 现在确定由于同轴度差 ， 会导致伺服轴的限位附近的转矩数值逐渐增加 。 但需要确定的是如何量化限位附近的转矩值以判定同轴度差 。
按照数控机床的质保标准——同轴度10μm的实际装配精度来获取限位附近的转矩值 ， 将其进行数据分析后 ， 得到一个准确的计算方法 ， 再人为地反复调整同轴度 ， 校验数据处理的结果 ， 最终明确一个准确的算法及补偿系数 ， 这样就能准确地通过转矩的数据来判定同轴度的装配情况 。 再将同轴度的分析数据生成报告单 ， 作为质保的检测以及出厂报告单 。
（4）批量质保检测通过数控机床一个简单的NC程序的运行 ， 并在运行过程中收集数控机床的运行数据 ， 就可以快速而又准确地分析出伺服轴装配的同轴度是否符合质保标准 。 以行程为500mm的伺服轴为例 ， N C程序运行的时间为：500/2000×60＝15（s） ， 而数据分析的过程通常为5s之内 ， 也就是说同轴度的检测从准备运行程序到生成报告单数据 ， 半分钟就能全部完成 ， 不仅准确率高 ， 而且远远低于人工检测的时间 。 图2为某机床X轴转矩分析结果 。
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图2某机床X轴转矩分析结果转矩分析结果中包含了两大部分 ， 分别为采样数据的文件信息及采样数据的转矩分析报告 。 文件信息包含了采样时间、伺服轴名称、文件路径及分析所使用过的时间；转矩报告包含了异常转矩的坐标信息及判定结果 。
如果数控机床装配良好的话 ， 转矩报告中“异常转矩”的坐标区间与判定结果全部为空 。 如果数控机床装配较差的话 ， 转矩报告中会包含若干个“异常转矩”的坐标范围及判定结果 。 如果“异常转矩”的判定结果后标识有“能接受”字样 ， 表示的是对应坐标区间的转矩虽然异常 ， 但属于装配精度范围之内 ， 可以不用调整机床；如果“异常转矩”的判定结果不包含“能接受”字样 ， 则需要相关技术人员根据异常转矩的坐标范围及判定结果对数控机床进行机械上的调整 ， 直到再次测量的转矩报告中的“异常转矩”的坐标区间与判定结果为空或者“能接受” 。
（5）改进制造工艺根据收集到的数控机床的转矩数据 ， 包括但不局限于对同轴度的数据统计与分析 ， 就可以发现数控机床在制造的过程中装配工艺是否存在瑕疵或者生产工人是否严格按照装配工艺进行数控机床的装配 ， 并根据统计数据来调整数控机床的装配工艺 。
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三、结语
通过数控系统的示波器功能或者二次开发的软件工具收集数控机床的运行数据并进行分析 ， 代替传统手动的通过“打表”实现的伺服轴的同轴度检测办法 ， 其检测过程不需要拆开数控机床 ， 检测过程简单、结果准确且效率高 ， 极大地提高了生产效率及产品质量 ， 降低企业的生产成本及售后服务成本 。 在工业物联网的背景下 ， 也可以通过网络控制数控机床进行定期自行检测 ， 极大地方便了机床制造商及客户了解数控机床的运行状态 ， 做好保养计划及维修计划等待 ， 降低企业的制造成本与客户的维护成本 。
本文发表于《金属加工（冷加工）》2020年第7期第42~44页 ， 作者：武汉重型机床集团有限公司 佟冬 ， 北京联盟_本文原题：《数控机床伺服轴同轴度的快速检测》 。
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【金属加工|如何快速检测数控机床伺服轴的同轴度？】
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