進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，在杜會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的背景下，我國(guó)裝備制造業(yè)呈現(xiàn)了較為快速的發(fā)展。對(duì)于五軸龍門加工中心，屬于裝備制造業(yè)中非常重要的一類加工設(shè)備，在各類復(fù)雜曲面加工作業(yè)中具備非常重要的應(yīng)用價(jià)值,主要應(yīng)用的領(lǐng)域包括:航空、航天、汽車模具、醫(yī)療器械等[11。從現(xiàn)狀來(lái)看，有關(guān)五軸龍門加工中心線性軸的檢測(cè)方法已經(jīng)較為成熟,但對(duì)于其轉(zhuǎn)動(dòng)軸的誤差檢測(cè)尚且有待完善。因此,本次對(duì)“五軸龍門加工中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸的誤差檢測(cè)方法”進(jìn)行探究?jī)r(jià)值作用顯著。
1五軸龍門加工中心誤差分析
1.1五軸龍門加工中心誤差定義
五軸龍門加工中心主要的構(gòu)件包括:床身、立柱、主軸、直線導(dǎo)軌以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸等,從實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)分析，每_成分均可能形成誤差。大概加工中心根據(jù)某一種操作流程指令形成的實(shí)際影響和其操作流程預(yù)期形成的影響存在差異時(shí)，便稱之為加工中心誤差。從加工中心工作角度,可理解為:加工中心工作臺(tái)與道具基于運(yùn)動(dòng)期間，理想位置與實(shí)際位置存在差異,便稱之為加工中心誤差。
1.2五軸龍門加工中心誤差來(lái)源
對(duì)于五軸龍門加工中心，其零部件以及結(jié)構(gòu)在制造、轉(zhuǎn)配過(guò)程中形成的幾何誤差，涵蓋了零件尺寸誤差以及裝配誤差兩類。與此同時(shí)，還包括加工中心內(nèi)部熱源產(chǎn)生的熱變形誤差、加工中心外部熱源產(chǎn)生的熱變形誤差以及加工中心自動(dòng)自重產(chǎn)生的振動(dòng)誤差等。此外,加工中心軸系伺服系統(tǒng)也容易產(chǎn)生伺服跟隨誤差。總之，從目前來(lái)看,五軸龍門加工中心誤差不可忽視。值得注意的是，由于受到轉(zhuǎn)動(dòng)軸檢測(cè)方法不夠規(guī)范成熟的影響，使得五軸空門加工中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸誤差較為突出。
2五軸龍門加工中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸的誤差檢測(cè)方法分析
在上述分析中，認(rèn)識(shí)到五軸龍門加工中心誤差不可忽視,尤其是其中的加工中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸誤差，更應(yīng)該引起重視。下面針對(duì)其誤差檢測(cè)方法進(jìn)行分析：
2.1有關(guān)A軸向跳動(dòng)誤差的檢測(cè)
要想明確五軸龍門加工中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸的誤差，首先需了解其回轉(zhuǎn)軸的幾個(gè)自由度，根據(jù)其自由度可分為跳動(dòng)誤差、回轉(zhuǎn)誤差等。針對(duì)不同的誤差，便需進(jìn)一步采取不同的誤差分析方法。如下圖1所示,A軸誤差檢測(cè)主要涉及的內(nèi)容包括:①A軸回轉(zhuǎn)誤差RAX:②A軸向定位誤差TAX,③沿Y軸、Z軸的位移誤差TAY、TAZ;④繞Y軸、Z軸的顛轉(zhuǎn)誤差RAY;⑤偏轉(zhuǎn)誤差RAZ。
2.2有關(guān)A軸回轉(zhuǎn)誤差的檢測(cè)
針對(duì)A軸回轉(zhuǎn)誤差，不妨使用加工中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸工裝夾具ft卩下圖2所示)，對(duì)此夾具加以應(yīng)用，能夠?qū)D(zhuǎn)動(dòng)軸X的定位精度進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)一步通過(guò)分析以及計(jì)算，得出A軸回轉(zhuǎn)誤差。通常情況下，會(huì)以精度要求的差異為依據(jù)，進(jìn)一步根據(jù)不同情況進(jìn)行分析：
0)如果精度要求偏低,可使用激光跟蹤儀進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。把靶座在工裝夾具上加以固定，為方便補(bǔ)充，需360度對(duì)X軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，每間隔5°,采集獲取各位置的坐標(biāo)值。然后分析各坐標(biāo)值,進(jìn)一步獲取轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)誤差。通常，為了使誤差最大限度縮小，會(huì)進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)，_般重復(fù)進(jìn)行5次。
0如果精度要求偏高，可以使用精密分度臺(tái)測(cè)量回轉(zhuǎn)誤差。在測(cè)量過(guò)程中，需固定分度臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)需相對(duì)分度臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角和指令轉(zhuǎn)動(dòng)角之間的差異，則定義為回轉(zhuǎn)誤差。此類誤差檢測(cè)方法為:對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)5。,工作臺(tái)暫停后進(jìn)行采樣。然后,對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行逆時(shí)針精密轉(zhuǎn)臺(tái)5。,把反射鏡撥回測(cè)置原點(diǎn)，暫停后軟件對(duì)此測(cè)量原點(diǎn)進(jìn)行采樣。反復(fù)進(jìn)行上述操作，直至360。測(cè)重完成之后,獲得轉(zhuǎn)角誤差。通產(chǎn)，為了使誤差最大限度縮小，會(huì)反復(fù)進(jìn)行5次檢測(cè)。
3結(jié)語(yǔ)
五軸空門加工中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸誤差的出現(xiàn)，會(huì)對(duì)五軸龍門加工中心的精密性及穩(wěn)定性造成影響。因此，有必要針對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)軸誤差采取有效的檢測(cè)方法。在選擇轉(zhuǎn)動(dòng)軸誤差檢測(cè)方法過(guò)程中，需根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的自動(dòng)度，對(duì)跳轉(zhuǎn)誤差.、回轉(zhuǎn)誤差選取不同的檢測(cè)方法，進(jìn)一步使誤差檢測(cè)效果得到有效提高。相信在充分掌握五軸龍門加工中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸誤差檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，能夠使五軸龍門加工中心的加工作業(yè)效率及質(zhì)量得到有效提升，進(jìn)一步為裝備制造業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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