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激光切割機(jī)螺距補償高效解決方案XD LASER激光干涉儀應(yīng)用紀(jì)實

2025-03-14 11:53

激光切割機(jī)的檢測&補償

激光切割機(jī)，利用激光器發(fā)射出激光，經(jīng)光路系統(tǒng)，聚焦成高功率密度的激光束，激光束照射到工件表面，使工件達(dá)到熔點或沸點，同時與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走，從而實現(xiàn)對工件的切割或加工。

激光切割機(jī)在鈑金加工領(lǐng)域具有許多競爭優(yōu)勢，其切割速度快、出產(chǎn)效率高、產(chǎn)品出產(chǎn)周期短的特點，在保質(zhì)的同時，為使用者在單位時間內(nèi)爭取了更多產(chǎn)出，從而在市場競爭中占據(jù)時間優(yōu)勢。

而如何讓激光切割機(jī)在快速高效的基礎(chǔ)上，使加工質(zhì)量得到保障，也隨之成為了一個重要的課題。

基于激光切割機(jī)的精度和測量范圍要求，只憑借單純的機(jī)械手段已經(jīng)很難保障和改善其精度；而激光干涉儀，作為精密測量儀器，可高效客觀地測出切割機(jī)的定位精度、重復(fù)定位精度、反向間隙等數(shù)據(jù)，并生成相應(yīng)的補償參數(shù)，實現(xiàn)切割機(jī)的誤差補償，從而改善其精度。

XD LASER激光干涉儀切割機(jī)螺距誤差補償方案

使用XD LASER激光干涉儀對激光切割機(jī)進(jìn)行螺距誤差補償，大致可分為四個步驟：

① 機(jī)床原點確定

這是進(jìn)行螺距誤差補償?shù)幕A(chǔ)，不同的控制系統(tǒng)操作方法不同，只要按系統(tǒng)要求正?；卦c即可。

② 測定脈沖當(dāng)量

由于機(jī)械傳動的環(huán)節(jié)的影響，理論計算得出的脈沖當(dāng)量往往和機(jī)床實際運動距離有差別，這時直接進(jìn)行螺距誤差補償往往效果不是很理想，因此建議先進(jìn)行脈沖當(dāng)量的校準(zhǔn)，脈沖當(dāng)量數(shù)與機(jī)床運動距離對應(yīng)匹配，并將數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)參數(shù)中即可，經(jīng)過這樣處理，機(jī)床的線性精度可提升三分之一左右。

③ 線性誤差的測定

利用激光干涉儀進(jìn)行螺距誤差測定，測定之前要設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，并與數(shù)控機(jī)床的測量程序匹配：

- 行程范圍。預(yù)備進(jìn)行測量的總行程范圍，一般設(shè)定的比機(jī)床設(shè)計行程略小。

- 測量間隔。理論上來說測量的間隔越小，則補償之后結(jié)果越精確；但測量間隔越小，需要測量的點也越多，花費的時間也越長。間隔值推薦在 10 毫米~100 毫米之間。

- 停留時間。要根據(jù)機(jī)床的運行速度，設(shè)備的質(zhì)量慣性進(jìn)行調(diào)整，使用XD LASER激光干涉儀，設(shè)置3-5秒停留時間，一般可滿足大部分機(jī)床測試要求。

④ 導(dǎo)入誤差數(shù)據(jù)

根據(jù)控制系統(tǒng)的不同導(dǎo)入誤差數(shù)據(jù)：

- 有些數(shù)控系統(tǒng)可直接將激光干涉儀的數(shù)據(jù)格式設(shè)置到底層數(shù)據(jù)中，這種情況，直接將測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入機(jī)床控制系統(tǒng)即可。

- 如果數(shù)控系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)未把干涉儀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)置進(jìn)去，那么要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的控制類型，產(chǎn)生相應(yīng)的補償數(shù)據(jù)，輸入到機(jī)床控制系統(tǒng)螺補參數(shù)中即可。

- 經(jīng)過補償后機(jī)床的線性精度可大幅提高。