Четверг, 05 Апрель 2018 05:35

Многоосевая проверка станка

Автор 
Оцените материал
(0 голосов)

 

Проблема калибровки линейных осей на станках заключается в том, что ошибка не возникает изолированно.  Линейное перемещение;  вертикальная и горизонтальная прямолинейность;  погрешности шага и прерывистость движения - причину найти не всегда легко. 

Наиболее распространенные методологии недвусмысленно раскрывают сложные взаимосвязи между шестью степенями свободы, будь то через облака точек и сложные алгоритмы программного обеспечения или необработанный человеческий труд и опыт.  Renishaw теперь предлагает еще один вариант: система, которая не только измеряет каждую потенциальную ошибку оси напрямую, в том числе круговую - но делает это после одной, ориентированной на программное обеспечение установки только двух основных компонентов.  Это означает, что нет необходимости настраивать оптику в нескольких конфигурациях и не нужно большой опыт.

Более того, обратная связь близка к мгновенной, как по степени каждой отдельной ошибки, так и по тому, как одна ошибка может влиять на другую в любой точке вдоль оси.  Сообщается, что эта возможность позволяет производителям быстро обнулять ошибки при подозрительных осевых ошибках и исправлять их механически, а не через компенсацию ЧПУ, без какой-либо неопределенности. 

 

Хотя традиционные интерферометрические системы не способны непосредственно измерять круговую ошибку или проверять все возможные ошибки одновременно, многоосевой калибратор XM-60 использует ту же технологию.  Интерферометрия - это метод измерения, который извлекает данные из наложенных электромагнитных волн, в этом случае лазерные пучки, которые расщепляются на две части и рекомбинируются. 

Один луч отражает прямо назад от противоположной осевой оптики, в то время как другой сначала отводится по другому пути.  Различные оптические пути пучков создают несовершенное соответствие между их идентичными длинами волн при их рекомбинации.  По мере того, как принимающая оптическая система перемещается вниз по оси, отслеживание полученных изменений в структуре этой интерференции по длине волны показывает малейшую разницу в длинах соответствующих траекторий лучей, а также расширение, малейшее отклонение в движении линейной оси. 

Проверка всех шести потенциальных ошибок на одной линейной оси требует нескольких (разделенных и рекомбинированных) лучей и нескольких оптических элементов.  Рассмотрим проверки на рыскание и шаг, которые указывают степень, в которой траектория перемещения оси наклоняется вертикально или горизонтально, соответственно. 

 

Как и другие устройства, XM-60 проверяет эти ошибки с помощью двух параллельных лучей, ориентированных вертикально для измерения основного тона и горизонтально для рыскания.  Различия в длинах этих параллельных лучей показывают наличие угла (и, следовательно, ошибки высоты тона / рыскания).  Однако, сходство XM-60 с традиционными устройствами заканчивается.  Со всей необходимой оптикой, содержащейся в одном приемном устройстве, и всеми необходимыми лучами, выступающими из противоположного пускового устройства, все погрешности можно рассчитать по одной настройке. 

«Целевая» сетка с управляющим экраном помогает быстро и легко выравнивать пулы пускового устройства с оптикой приемника.  Напротив, перемещение между измерениями рыскания и шага с помощью традиционной интерферометрической системы потребует переориентации лазеров и оптики вручную.  Для измерения линейного перемещения или вертикальной или горизонтальной прямолинейности потребуется установка совершенно другой оптики. 

 проверка осей станка

В целом, для получения полного изображения ошибки линейной оси в типичной трехосевой VMC может потребоваться семь или более установок на ось.  Даже тогда результаты не всегда надежны, потому что три угловые ошибки непосредственно влияют на три линейные ошибки.  Из-за полученного угла на  оси наличие любой ошибки может исказить линейное измерение прямолинейности, которое нацеливается на оптику, установленную слишком далеко от центра.  Вы должны "стрелять лучом" больше, чем просто линейное смещение, чтобы проверить правильность показаний линейного перемещения. Дальнейшее усложнение фактов заключается в том, что измерение погрешности шага ухудшается по мере того, как оптический элемент движется дальше от места возникновения ошибки.  Известная как точка поворота при круговой ошибке, это только место вдоль движения оси, где угловая ошибка измеряет ноль и, следовательно, не может исказить линейные измерения. Чем дальше движение от точки поворота, тем больше степень угловой ошибки.  Столкнувшись с этими реалиями, производители обычно стремятся установить различную оптику для различных измерений в одном и том же месте на оси (задача, которая может быть затруднена конструктивными элементами станка). 

Эти местоположения часто выбираются с идеей использования смещений с ЧПУ, чтобы обеспечить точность в определенной точке рабочей зоны.  Оттуда персонал должен вычислить точную степень, в которой одна ошибка влияет на другую, исходя из степени каждой ошибки и расстояния от точки поворота. 

 

XM-60 не требует ни одной из этих математических расчетов.  Расположение точки поворота перестает иметь значение, по крайней мере, насколько это касается оператора, поскольку все измерения проводятся одновременно из одного и того же местоположения вдоль оси.  Это обеспечивает мгновенную обратную связь не только по степени каждой линейной и угловой погрешности, но и по степени, в которой первые воздействуют на последнюю в любой точке вдоль движения оси. 

Примечательно, что это включает в себя рулон, угловую ошибку, а также измерения линейной погрешности, которые он может потенциально исказить: вертикальную и горизонтальную прямолинейность.  Хотя прямолинейность может быть определена с помощью интерферометрии, рулон исторически ускользает от этой методики.  Таким образом, XM-60 не использует интерферометрию вообще для измерения рулона и двух ошибок прямолинейности, которые он затрагивает.  Вместо лазера четвертый пучок устройства скрыт от пары высокоинтенсивных светодиодов, которые альтернативно включаются и выключаются. 

Каждый луч разделяется призмой внутри приемника на два пути с противоположной поляризацией.  Когда приемник рулон по отношению к входящему лучу, интенсивности двух расщепленных пучков изменяются в противоположном направлении.  Измерение этих интенсивностей позволяет вычислять абсолютный вал в любой точке вдоль оси до разрешения 0,1 arcsecond

Между тем, цель в приемнике отслеживает местоположение луча, чтобы выявить боковые или вертикальные движения, которые указывают на ошибку горизонтальной или вертикальной прямолинейности.  Он добавляет, что система может компенсировать и корректировать изменения окружающего освещения и предупреждать операторов о любых возможных неточностях по мере их измерения.  Такое душевное спокойствие имеет решающее значение, когда это имеет значение - когда тест на балл или даже ошибка обнаруживает что-то не так.  В этом случае эффективность производства может зависеть от быстрого определения проблемы и ее фиксации или перемещения работы в более точную область.  XM60 разработан, чтобы сделать это легко.

 

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2018
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 201 раз Последнее изменение Четверг, 05 Апрель 2018 07:05
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии