一种数控机床动态精度的在线测量系统技术方案

技术编号:22374684 阅读:52 留言:0更新日期:2019-10-23 07:26
本实用新型专利技术公开的一种数控机床动态精度的在线测量系统,包括激光干涉仪,所述激光干涉仪包括激光收发头组和靶标反射镜,所述激光收发头组设置于数控机床的工作台上,所述靶标反射镜设置于数控机床的主轴上,所述激光收发头组还依次连接有数据采集板卡、数据采集装置及处理器。本实用新型专利技术的数控机床动态精度的在线测量系统结构简单、操作方便,能测量出明显区别于静态几何误差的动态误差,如跳动误差等,同时通过动态测量数据有助于分析和寻找数控机床的误差源。

An on-line measurement system for dynamic accuracy of CNC machine tools

【技术实现步骤摘要】
一种数控机床动态精度的在线测量系统
本技术属于测量
,具体涉及一种数控机床动态精度的在线测量系统。
技术介绍
目前国内大型数控机床几何精度的检测,通常采用离线检测测量静态精度,用传统方法进行数据统计分析,其检测精度低,效率低,费力费时。而实际数控机床动态精度是在速度,加速度,振动等一系列的影响因素之下的动态综合反映,与静态精度有很大差别。常用的动态精度测量方法一般可分成两大类,一类是设定测量基准进行比较,另一类是无基准的测量方法。但是现有的测量方式均存在测量装置结构复杂、测量过程步骤复杂、加之因测量基准所带来的原理误差使得测量结果误差大的问题。特别是动态精度与机床的实际工况直接相关,因此需要把实时测量,动态精度,特性分析融合在一起,进行在线测量。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种数控机床动态精度的在线测量系统,解决了现有的测量装置测量结果误差较大,测量过程步骤复杂的问题。本技术所采用的技术方案是:一种数控机床动态精度的在线测量系统,包括激光干涉仪,所述激光干涉仪包括激光收发头组和靶标反射镜,所述激光收发头组设置于数控机床的工作台上,所述靶标反射镜设置于数控机床的主轴上,所述激光收发头组还依次连接有数据采集板卡、数据采集装置及处理器。本技术的特点还在于,所述激光收发头组通过磁座安装于所述数控机床的工作台上,所述靶标反射镜通过磁座安装于所述数控机床的主轴上。所述激光干涉仪是型号为MCV-500的激光多普勒干涉仪。所述数据采集板卡为USB-6002数据采集卡。本技术的有益效果是:本技术的数控机床动态精度的在线测量系统结构简单、操作方便,能测量出明显区别于静态几何误差的动态误差,如跳动误差等,同时通过动态测量数据有助于分析和寻找数控机床的误差源。附图说明图1是本技术的数控机床动态精度的在线测量系统的结构框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。参见图1,本技术提供的数控机床动态精度的在线测量系统,可用于高速数控机床和加工中心除转滚角以外的几何位置精度的动态测量。包括激光干涉仪,激光干涉仪包括激光收发头组和靶标反射镜,激光收发头组设置于数控机床的工作台上,靶标反射镜设置于数控机床的主轴上,激光收发头组还依次连接有数据采集板卡、数据采集装置及处理器。进一步的,激光收发头组通过磁座安装于数控机床的工作台上,靶标反射镜通过磁座安装于所述数控机床的主轴上。具体的,本实施例中激光干涉仪选择型号为MCV-500的激光多普勒干涉仪,其测量最大速度为5m/s,分辨率可达到0.001um。数据采集板卡则为USB-6002数据采集卡,其分辨率是16位,最大采样率50ks/s。使用时,当测量主轴在水平面内倾斜角俯仰角的测量时,首先将其主轴做回零调整然后给其Z轴50mm的位移,防止在测量过程当中发生碰撞。其次将激光收发头组利用磁座固定在工作台上,使激光收发头组处于相对静止的部件上,将靶标反射镜利用磁座固定在机床主轴之上,使靶标反射镜处于相对运动的部件上,然后可以将将材料补偿器以及温度补偿器固定在工作台上提高测量精度。在进行具体测量之前,需要对激光干涉仪进行对光操作,对光所要达到要求是激光头发出的激光束经靶标反射回来的激光束能被激光头的接收系统接收,被接收激光的强度在测量全过程中都要满足测量的要求,最后进入角度位移的测量界面。测量时,靶标反射镜利用磁座固定在机床主轴之上,激光收发头组利用磁座固定在工作台上,工作台沿基准导轨直线运动,通过等间隔采样,选择毫米为单位并设定数据采集方式为自动采集,然后在Y轴方向上每隔36mm进行一次数据的采集,共进行不同环境下的几十组数据的测量。获取水平面内工作台与机床主轴之间的垂直距离的角度变化信号,然后将该信号通过数模转换器转换为数字信号,再经过数据采集卡后送入处理器中,处理器将接收到的距离信息和初始的预设距离进行持续比较(必要时还可通过误差图标输出),即可得出该被测主轴在水平面内的倾斜角俯仰角值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控机床动态精度的在线测量系统,其特征在于,包括激光干涉仪,所述激光干涉仪包括激光收发头组和靶标反射镜,所述激光收发头组设置于数控机床的工作台上,所述靶标反射镜设置于数控机床的主轴上,所述激光收发头组还依次连接有数据采集板卡、数据采集装置及处理器。

【技术特征摘要】
1.一种数控机床动态精度的在线测量系统,其特征在于,包括激光干涉仪,所述激光干涉仪包括激光收发头组和靶标反射镜,所述激光收发头组设置于数控机床的工作台上,所述靶标反射镜设置于数控机床的主轴上,所述激光收发头组还依次连接有数据采集板卡、数据采集装置及处理器。2.如权利要求1所述的数控机床动态精度的在线测量系统,其特征在于,所述激光收发头组通过磁座安装于所述数控机床的工作台上,所述靶标反射镜通过磁座安装于所述数控机床的主轴上。3.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:王燕燕
申请(专利权)人:陕西理工大学
类型:新型
国别省市:陕西,61

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