機床總裝要求之一：幾何精度

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電梯直達

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發表于 2014-6-9 16:26:16 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

眾所周知，機床導軌是機床精度、機床剛性及機床耐久的重要指標之一。這里不談導軌副的接觸精度對機床剛性的重要性，就幾何精度說點謬論吧。

任何一個軸向運動，包含七項精度：線性位移、垂直面的直線度、水平面的直線度、滾動角、俯仰角、偏擺角和對其他軸的垂直度。總裝工作最大的工作量就是對這些誤差進行修正，手段就是對導軌進行反復測量、鏟刮、研磨或其他機加工等手段。測量手段由低到高，常選擇水平儀、微測表與平尺及角尺的組合、光學自準直儀、激光干涉儀。一個合格的裝配工，要能熟練掌握上述工具中的至少兩種。然后，對檢測出的誤差進行修正，這不是個搭積木的活。

對數控機床而言，在組裝后，數控技術人員還起碼要對線形位移進行補正。這里就必須用到高精度位移量規或激光干涉儀。過去的10年，按美國機械工程師學會ASME B5.54標準的體積定位誤差的各種測量手段也紛紛推出，這些也是要總裝數控技術人員掌握的。

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小馬過河

看在老鷹加這么多分的面子上樓主也應再來點“干貨”啊發表于 2014-6-9 20:30

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yinzengguang	+ 1	思想深刻，見多識廣！
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樓主| 發表于 2014-6-10 14:24:59 | 只看該作者

來一點點干的，談談俯仰角（pitch）:
也有人用汽車的顛簸來形容它，也很形象化。會開車的想象一下，你開在一條起伏不平的道路上，盡管這條路兩頭測量是一條直線的。毋容置疑，按此運行軌跡加工的工件平面也就復制了導軌的運動誤差。這很容易理解，但你要說它對機床的定位精度也造成了嚴重誤差，有些人就覺得不可思議了。不介紹阿貝誤差了，有興趣者可以百度一下。假設某機床有條無比精確的絲杠或光柵數顯，我們移動工作臺到A位置，此時導軌是微凸的，我們加工了一個孔，然后移動工作臺到B位置加工第二個孔，絲杠運動或數顯光柵的讀數都告訴我們，走了A——B的距離，但B位置的導軌剛巧是凹的，按阿貝誤差的原理，誤差就出來了。而且導軌面距工作臺面的距離越大（或被加工零件的距離），誤差就越大。再比如絲杠固定，驅動裝在工作臺上的螺母，絲杠本身跳動、軸向竄動都合格；此時工作臺帶著螺母上下顛簸，絲杠刻度圈的讀數（或伺服電機的編碼器讀數），你還能信嗎？
這個誤差可以是母導軌（或叫靜導軌、較長的那條導軌）造成的，也可以是與之相配的的動（副）導軌裝配時的誤差造成的。比如母導軌是條精確的直線，但動導軌是中凸的，此時作為驅動的絲杠/螺母只要距導軌面有點距離差或中心差，往前工作臺不是一側抬頭，往后另一側抬頭？裝配中往往靠鏟刮來修正這些誤差。
還要說明一點，這項誤差不是靠線性導軌增加預緊力就可以克服的。合格的裝配人員恰恰會根據線性導軌本身的這項誤差，在安裝時，用鏟刮或研磨等手段，利用安裝面的修正來修正線性導軌的誤差。
有點多了，胡亂看看吧，別拍磚！