激光干涉仪在数控机床维修中的应用船舱门工业阀门联运热管防腐蚀剂Xv

激光干涉仪在数控机床维修中的应用

一台四轴加工中心在加工过程中出现机床震动故障，检查机床机械部件，确定 Y 轴轴承磨损，更换轴承，机床正常。由于机床更换轴承导致机床的原点、定位精度丢失，为了恢复机床精度，用激光干涉仪检测和补偿机床 Y 轴定位精度，从而恢复机床精度。

1 、故障处理

分别检查机床各轴机械部件运行情况，发现 Y轴移动时刨边机震动声音明显。检测 Y 轴传动部件，发现 Y轴的角接触轴承磨损，找到故障发生的具体原因，处理机床故障。

根据轴承型号购买更换轴承，重新装配轴承，连接 Y 轴伺服电机，机床能正常运行。但是，由于更换了 Y 轴轴承，机床 Y 轴传动部件重新装配，导致机床Y 轴的原点、定位精度丢失，为了恢复机床精度，需重新校准机床 Y 轴精度。而对于机床定位精度的校单片机准，目前使用激光干涉仪是最好的方法。因此文中使用激光干涉仪对机床 Y 轴精度进行检测并补偿，恢复机床精度。

2、精度恢复

由于机床Y轴传动部件重新装配、导致Y轴原点变化，需重新设置Y轴原点，具体步骤如下:

( 1) 设定参数 1815#4，Y 轴 = 0，绝对脉冲编码器原点位置;

( 2) 设定参数 1006#5，Y 轴 = 0，返回参考点的方向为正方向;

( 3) 关机重启机床;

( 4) 手动移动机床 Y 轴，使伺服电机转动 1 转以上的距离;

( 5) 关机重启机床;

( 6) 选择方式移动机床Y轴到新的原 点位置;

( 7) 选择机床在 MDI 方式，设定参数 1815 #4，Y 轴 = 1。

( 1) 安装激光干涉仪

激光干涉仪检测设备采用的是 Rienshaw 公司生产的 X氮化锰铁L-80 激光头、线性测量反射镜、线性干涉镜和波长补偿单元及相应的测试软件。具体安装连接图如图 1 所示。①安装激光头。将 XL-80 激光气球头水平安装在三角架上，连接电源，打开激光头预热 5 min，使激光稳定停机：当注塑循环中断时; ②安装 XC 补偿单元。将材料温度传感器、空气温度传感器与 XC 补偿单元连接。③安装测量镜组。将线性反射镜、线性干涉镜安装在机床主轴和工作台上，并对准激光。调整 XL-80 激光头和反射镜的位置，以使光束穿过干涉镜，并由反射镜反射回来。移动激光头、干涉镜和反射镜，使测量光束和参考光束在光靶的中间位置重叠。沿 Y 轴在坐标行程范围内移动，确保两束光保持重叠。④运行线性测试软件。将激光头和 XC 补偿单元和电脑连接，然后打开线性测试软件。

( 2) 检测数据的设置

在进行检测之前，需要进行系统参数的设置，主要确定检测轴的移动范围、检测间隔、检测次数、检测点数，具体设置数据如表 1 所示。

除了设置检测数据外，为了获得更好的补偿精度，应将机床的螺距误差补偿值和反向间隙设置为0。进入 FANUC 0i MD 数控系统的系统参数界面，具体方法如下: ①将系统处于 “MDI”模式; ②打开设定 ( SETTING) 画面，设定 “写参数”为 1; ③设定参数 8135#0 = 0，确定螺距补偿功能已打开; ④3620补偿参考点 Y 轴 = 218; ⑤3621 负向最小点补偿号，Y 轴 = 200; ⑥3622 正向最大点补偿号，Y 轴 = 219;⑦3623 补偿倍率，Y 轴 = 1; ⑧3624 补偿间隔，Y 轴= 30 000; ⑨打开螺距误差补偿表，把 200—218范围的数据清零; ⑩1851 反向间隙，Y轴 =0;瑏瑡重启机床。

( 3) 编写检测程序

根据表 1 的数据编写机床检测程序，程序如下:

O1001; ( 主程序)

N10 M98 P1 L3; / /调用子程序一，检测 3 次

N20 M30;

O0001; ( 子程序一)

N10 G90 G01 F2000;

N20 Y5. 0;

N30 G4 X2. 0;

N40 压力实验机丈量留意事项、夹具选择夹具选择常见的疲劳分类有：弹簧疲劳实验机、橡胶疲劳实验机 、抽杆疲劳实验机等等 很关键Y0;

N50 G4 X4. 0;

N60 M98 P2 L17; / /调用子程序二

N70 Y-5. 0;

N80 G4 X2. 0;

N90 Y5. 0;

N100 G4 X4. 0

N110 M98 P3 L17; / /调用子程序三

N120 M99;

O0002; ( 子程序二)

N10 G91 Y-30. 0;

N20 G4 X4. 0;

N30 M99;

O0003; ( 子程三)

N10 G91 Y30. 0;

N20 G4 X4. 0;

N30 M99;

( 4) 数据采集

将机床 Y 轴运行到原点→运行 Renishaw Laser XL线性测量软件 ( 软件设置值与表 1 对应) →运行测试程序→进行数据采集，采集的数据曲线。

2. 3 定位精度补偿

对采集的数据进行分析，设置补偿类型为增量值，符号转换为补偿值，用软件计算出螺距误差补偿数据，如图 3 所示。

根据图 3 的螺距补偿数据补偿机床误差，具体步骤如下:

( 1) 反向间隙补偿。Y轴的反向间隙为0.001 mm。设置反向间隙补偿参数 1851，Y 轴的为1;

( 2) 螺距误差补偿。打开系统螺距误差补偿表，输入图 3 的补偿数值，具体数据如表 2 所示。

2. 4 定位精度校验

机床 Y 轴补偿后，再次运行测试程序，测量机床

的定位精度，采集数据。

Y 轴的定位精度为 0. 002 958 mm，精度已经恢复。

3 、结束语

在数控机床维修过程中，机床机械故障排除、功能恢复后，注意机床各项精度的恢复，以保证机床的工作精度。激光干涉仪具有测量精度高、数据稳定、操作简单等优点，特别适合数控机床的定位精度检测与补偿。通过激光干涉仪对机床 Y 轴定位精度和反向间隙进行补偿，有效恢复了数控机床的定位精度。