全國咨詢熱線
0755-84651242
深圳市銘輝源科技有限公司
手 機:18565639689
傳 真:0755-84557625
地 址:深圳市龍華區(qū)觀湖街道鷺湖社區(qū)五和大道310號C座808(金科工業(yè)園C棟808)
新聞來源:行業(yè)新聞 人氣: 發(fā)表時間:2019-08-16
在數(shù)控機床位置準確度檢測中,激光干涉儀是最常用的儀器。但影響測量準確度的因素較多,在測量過程中必須加以考慮,并應采取措施減少或消除影響因素。
一、環(huán)境因素的影響
1.影響因素
下面所列任何一種環(huán)境參數(shù)的變化都會導致大約1μm的誤差:
(1)空氣溫度:1℃
(2)空氣壓力:0.3kPa
(3)相對濕度:30%
特別是振動對測量的影響是非常大的,振動可能導致測量數(shù)據(jù)的分散,明顯影響重復性的測量。甚至可能使測量無法正常進行下去。
2.減少及消除的方法
(1)測量盡量在恒溫車間進行,以保持環(huán)境溫度的相對穩(wěn)定。
(2)在環(huán)境參數(shù)偏離標準條件時,可使用EC10環(huán)境補償單元對溫度、壓力、濕度進行自動補償,可使上述(溫度、壓力、濕度)誤差減少到±1.1μm。
(3)盡量關(guān)掉車間的照明燈和機床上的工作燈,以減少熱源。
(4)在夏季,為了減少激光器的發(fā)熱,可用電風扇對其進行散熱和降溫,以延長激光器的使用時間。
(5)在測量時,應盡量避免車間各種振動的產(chǎn)生,如機床、行車等。在必要時,可在下班或晚上比較安靜的環(huán)境下測量。同時,應將反射鏡和干涉鏡分別安裝在刀具/中滑板位置和床身位置上,激光器安裝在盡量靠近機床的位置,使用盡可能短的加長安裝附件來固定光學元件,以減少機床振動產(chǎn)生的影響。
二、機器表面溫度的影響
1.影響因素
機器溫度偏離20℃時,由于使用的材料溫度傳感器的測量準確度及輸入機器熱膨脹系數(shù)不正確的影響,對測量準確度也會產(chǎn)生影響。當材料溫度傳感器的準確度為±0.1℃,熱膨脹系數(shù)為10μm/℃時,產(chǎn)生的測量誤差為±1.0μm;若輸入不正確的機器熱膨脹系數(shù)會使準確度變化為10μm,甚至更多。
2.減少及消除的方法
由上看出,熱膨脹系數(shù)是一個重要的誤差來源,因此應該注意確保輸入正確的數(shù)值,必要時,可向機器供應商進行咨詢。
三、死程誤差的影響
1.影響因素
死程是在使用EC10自動補償?shù)姆绞竭M行位置準確度測量中隨環(huán)境參數(shù)的變化而產(chǎn)生的一種誤差。由于在定“零點”時,固定光學鏡和移動光學鏡之間存在一段距離,EC10無法對“零點”和固定光學鏡之間的距離進行補償而產(chǎn)生誤差
2.減少及消除的方法
在定“零點”時,若固定光學鏡和移動光學鏡是并排放置的,則死程誤差可以忽略不計。
在移動光學鏡位于坐標軸零點位置時,兩個光學元件彼此間距離為最大的這種機器上,可按下述方法進行預置,以避免激光干涉儀以該點定零點時引起的潛在的死程誤差:
①把移動光學鏡放在坐標軸零點位置上;
②激光干涉儀定零點;
③把移動光學鏡運動到坐標軸另一端(使兩個光學鏡盡量接近),注意要保持讀數(shù)的符號與光柵尺的符號一致;
④當兩個光學元件放在最接近的位置時,設(shè)置一個與激光干涉儀讀數(shù)相等的預選值;
⑤在這個相同位置上重新設(shè)置零點,其值為預選值。
四、余弦誤差的影響
1.影響因素
激光光束同運動坐標軸的調(diào)準誤差會導致測量的距離和實際運動距離之間的誤差,該誤差與(1-cosθ)成正比,θ為激光光束同運動坐標軸線之間的誤差夾角。
當激光測量系統(tǒng)的光路調(diào)整得與運動坐標軸不同軸時,該余弦誤差會導致測量距離比實際運動距離短(如圖2所示),用激光測量系統(tǒng)測量的實際距離為Ls,而實際運動距離為Lm。如θ角為0.167°,則引起的余弦誤差為5μm/m。
2.減少及消除的方法
進行光路的細調(diào)校準以在測量坐標全行程上獲得盡可能恒定的信號讀數(shù)強度,然后微轉(zhuǎn)激光頭使測量讀數(shù)值最大,由此來使余弦誤差減至最小。
五、阿貝偏置誤差的影響
1.影響因素
若激光光束調(diào)整得與指定的坐標軸為平行偏置時,在這種情況下進行測量,光學元件偏置安裝引起的角度運動會導致阿貝偏置測量誤差。該誤差與LΦ成正比,其中,L為偏置距離,Φ為偏置角度。如Φ為0.0028°、L為100mm,所引起的阿貝偏置誤差為5μm。
2.減少及消除的方法
由于恒定角度不會導致阿貝誤差,所以,在測量時應固緊好移動光學鏡以減少偏置角度的變化;盡量使測量軸線靠近機器光柵尺軸線以減少偏置位置距離。
六、光學元件的影響
1.影響因素
光學器件表面不干凈會導致信號強度減弱,使精密測量變得困難,尤其是在測量較長距離的場合。
2.減少及消除方法
應加強對干涉鏡和反射鏡等光學元件的正確保管及使用,不能弄臟;若偶爾弄臟光學元件,可使用高質(zhì)量的透鏡拭紙和專賣店供應的無痕跡玻璃清潔液,按使用說明清潔灰塵、手印等。