图解运动精度检测赛题

　　赛题解析

　　2018年度由教育部、国家发改委、科技部、工业和信息化部等国家部委主办数控机床装调与技术改造大赛，今年度的已落下帷幕。

　　对大赛赛题有需求的小伙伴有福了，本期我们以“球杆仪”为话题，为您简要解析。

　　球杆仪作为机床性能快速诊断的行业标准，主要用于数控机床等精密运动设备的空间位置精度、联动精度检测和校准。可快速(10-15分钟)、方便、经济地检测数控机床空间任意两轴联动性能，还可检查反向间隙、反向跃冲、伺服不匹配、周期误差、比例误差、横向间隙、直线度、垂直度等多项误差。全面的诊断分析和误差影响排序功能，可以帮助找到最大因素，制定最佳优化措施。已被ISO230-4、ASME B5.54/57和GB17421.4等国际标准采用，许多世界领先的机床制造商和制造公司都将其作为标准的测试基准。

　　如此重要的检测工具应该如何正确使用?

　　本文就以大赛样题进行简要解析:

　　5-2运动精度检测(10分)

　　项目要求：

　　按照下表中第二列“检测项目”和第三列“要求”，使用球杆仪对机器某指定位置按GB17421-4要求测量XY平面圆度(假定机器温度20℃，膨胀系数11.7)。

　　并根据《赛卷记录表》“附表5-2运动精度检测记录表”要求填写和保存数据。

　　01.项目一：编制X-Y平面测试程序(可以借鉴仪器帮助手册中的已有程序)，并输入数控系统(要求：半径：100mm，进给速度1000mm/min)

　　在测试期间，机床在XY平面上驱动球杆仪绕着中心固定组件做360°数据采集圆弧旋转来采集数据。在数据被采集前后各有180°角度越程。此处首先是逆时针方向转动，然后是顺时针方向转动。适合此测试的零件程序如下所示：

　　G54; (应用工件偏置)

　　G90; (绝对尺寸)

　　M05; (主轴关闭)

　　M19; (锁紧主轴)

　　G17; (在XY平面运动)

　　F1000; (设定进给率)

　　G01 X-101.5 Y0.0 Z0.0; (移到起始点)

　　M00; (暂停，安装球杆仪)

　　G01 X-100.0 Y0.0; (运行进给切入)

　　G03 I100.0 J0.0; (360°逆时针圆弧)

　　G03 I100.0 J0.0; (360°逆时针圆弧)

　　G01 X-101.5 Y0.0; (运行进给切入)

　　G04 X5.; (暂停5秒，然后更改方向)

　　G01 X-100.0 Y0.0; (运行进给切入)

　　G02 I100.0 J0.0; (360°顺时针圆弧)

　　G02 I100.0 J0.0; (360°顺时针圆弧)

　　G01 X-101.5 Y0.0; (运行进给切入)

　　M30; (程序结束)

　　该程序使球杆仪在每个方向连续进行两周圆周运动。之所以让球杆仪运动两个圆周而不是一个圆周，是为了让球杆仪通过运行数据采集前的角度越程弧，使机床获得恒定的速度，从而保证数据采集以恒定速度进行。切入和切出运动是用于触发数据采集软件的。

　　当然也可以使用软件中的“零件程序生成器”创建或查找合适的零件程序，点击图标，输入机床具体信息生成。

　　02.项目二：设定球杆仪测试中心(要求：在机床上建立测试程序的坐标系原点，并记录原点坐标)

　　注意事项

　　● 只能操作机床手轮使工具杯靠近定心球，不能通过手轮直接接触。

　　● 锁紧中心座后，不能移动机床否则会损坏工具杯和中心座。

　　● 设置机床工件偏置后，注意检查并去掉刀具长度补偿值，并记录下原点坐标。

　　● 设置完成后，为避免损坏在移动机床前一定要确认机器的移动方向准确无误。

　　03.项目三：测试程序调试 (要求：空运行测试程序)

　　为保证设备安全，在执行测试前一定要严格按照要求空运行测试程序，确认无误后方可进行下一步操作。

　　前三项完成后，我们要进行项目四：蓝牙连接调试，但接下来还需要注意什么?

　　稍等片刻，下一期，我们将为您奉上余下步骤的解析。