超精密設(shè)備常見問題分析與解決辦法（下）
隨著精密設(shè)備應(yīng)用的普及,采用激光干涉儀對(duì)精密設(shè)備進(jìn)行定位精度檢測(cè)也成為目前公認(rèn)的高效、高精度的檢測(cè)方法。但是不同的設(shè)備使用激光干涉儀檢測(cè)的精度曲線會(huì)各不相同,因此想要提高精密設(shè)備定位精度,就需要對(duì)不同的測(cè)試結(jié)果給予全面而科學(xué)地分析,本文就正隆產(chǎn)品在使用過程中遇到的幾種機(jī)床誤差曲線的誤差源及解決方案提出分析,供更多關(guān)心精密設(shè)備精度檢測(cè)和誤差修復(fù)的人士參考。
上圖中曲線向外運(yùn)行和向內(nèi)運(yùn)行兩個(gè)測(cè)試均出現(xiàn)向下的坡度。此圖顯示在整個(gè)軸線長(zhǎng)度上,誤差呈線性負(fù)增加。這表示激光系統(tǒng)測(cè)量的距離短于設(shè)備位置反饋系統(tǒng)指示的距離。(分析以上數(shù)據(jù)時(shí)，使用正隆測(cè)量軟件圖形類型的符號(hào)約定。一些三座標(biāo)測(cè)量機(jī)(例如ⅦDI2617)使用相反的符號(hào)約定,因此圖形坡度與之相反。)
負(fù)坡度可能原因:
1)在激光干涉儀設(shè)置上可能的問題:光束準(zhǔn)直調(diào)整不正確,如果軸線小于預(yù)設(shè)值則可能是材料熱膨脹補(bǔ)償系數(shù)不正確、材料溫度測(cè)量不正確、波長(zhǎng)補(bǔ)償不正確。
2)設(shè)備可能的誤差源:俯仰角和偏擺角造成阿貝(Abbe)偏置誤差、設(shè)備的線性誤差。
3)整條絲桿螺距的實(shí)際值比理論值小，并持續(xù)累積于負(fù)值！確定來料與標(biāo)稱精度是否一致
針對(duì)以上問題建議:如果軸線行程很短,請(qǐng)檢查激光的準(zhǔn)直情況，檢查氣象站是否已有效連接，或者檢查手動(dòng)輸入的環(huán)境數(shù)據(jù)是否正確;檢查材料傳感器是否正確定位以及輸入的膨脹系數(shù)是否正確;條件允許使用具備角度測(cè)量功能的5D干涉儀重新做一次測(cè)量,檢查設(shè)備的俯仰和偏擺誤差。同時(shí)也檢查系統(tǒng)絲桿導(dǎo)程設(shè)置是否正確！
上圖顯示在整個(gè)軸線長(zhǎng)度上，誤差呈線性正遞增。這種圖示可能是以下幾種問題:
1)在激光干涉儀設(shè)置上可能的問題,如:材料熱膨脹補(bǔ)償系數(shù)不正確、材料溫度測(cè)量不正確、波長(zhǎng)補(bǔ)償不正確。
2)機(jī)床方面的問題,如:俯仰和扭擺造成阿貝(Abbe)偏置誤差、機(jī)床的線性誤差
3）整條絲桿螺距的實(shí)際值比理論值大，并持續(xù)累積于正值！確定來料與標(biāo)稱精度是否一致
針對(duì)以上問題建議:
1)檢查氣象站和測(cè)量頭是否已連接并有效，或者檢查輸入的手動(dòng)環(huán)境數(shù)據(jù)是否正確。
2)檢查材料傳感器是否正確定位以及輸入的澎脹系數(shù)是否正確。
3)使用具備角度測(cè)量功能的5D干涉儀重新做一次測(cè)量檢查機(jī)床的俯仰和扭擺誤差。
4）同時(shí)也檢查系統(tǒng)絲桿導(dǎo)程設(shè)置是否正確！
周期性曲線可能原因:
1)在激光干涉儀沒置上可能的問題,該曲線的誤差大小不太可能與儀器操作有關(guān),主要去分析機(jī)床本身的誤差源。
2)機(jī)床方面的問題:絲杠或傳動(dòng)系統(tǒng)故障、編碼器問題或故障、長(zhǎng)型龍門式機(jī)床導(dǎo)軌的軸線直線度。
3）查看激光干涉儀的直線度上下及左右方向（3D以上系列具備此功能）數(shù)據(jù)，觀察是否有正玄波圖形！
針對(duì)以上問題建議:采用小得多的采樣點(diǎn)間隔在一個(gè)俯仰周期上再測(cè)量一次,確認(rèn)俯仰誤差。作為一項(xiàng)指導(dǎo)原則,如果你要檢查的是機(jī)床某元件的周期性影響,可將采樣間隔設(shè)為預(yù)期周期性俯仰的1/8。比較以下各項(xiàng),確認(rèn)可能的誤差來源:設(shè)備絲杠的螺距、齒條的齒距、編碼器、分解器或光柵尺俯仰、長(zhǎng)型門式軌道的支撐點(diǎn)之間的距離。如果你在圖上記錄一個(gè)完整期(俯仰)長(zhǎng)度,將對(duì)引起問題的原因有所了解。例如,如果誤差周期是20mm,查閱設(shè)備手冊(cè)我們發(fā)現(xiàn)絲杠的導(dǎo)距也是20mm,很顯然,我們看到的誤差與絲杠旋轉(zhuǎn)問題有關(guān)。絲杠可能在最近的一次維修或機(jī)床移動(dòng)時(shí)被弄彎了或者絲杠偏心旋轉(zhuǎn)。
在大型門式機(jī)床上,可能的原因是齒條和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)裝配差劣或齒輪不均衡運(yùn)行。檢查齒輪的有效周長(zhǎng)和齒條的齒距,并將它們與圖形比較。
檢查位置反饋系統(tǒng)。將周期性誤差大小與感應(yīng)式測(cè)量器( Induc tosen)'計(jì)量器上的編碼器節(jié)段或‘球柵尺( Spherosyn)計(jì)量器中的球尺寸比較。
如果周期性誤差很小,應(yīng)考慮編碼器插補(bǔ)故障的可能性。以極小的采樣間隔重新檢查,以降低偽信號(hào)的可能性。
