激光干涉儀的鐳射使用校驗(yàn)操作方式講解

1、API激光干涉儀直線軸使用校驗(yàn)操作方法二、FANUC Oi系列CNC數(shù)控系統(tǒng)定位精度誤差補(bǔ)償2.1螺距誤差及反向間隙補(bǔ)償參數(shù)介紹：直線軸的數(shù)控精度補(bǔ)償必須設(shè)定的參數(shù)有：(1NO.1320各軸的正向軟限位。(2NO.1321各軸的負(fù)向軟限位。(3No.1800#4切削進(jìn)給和快速進(jìn)給是否分別進(jìn)行反向間隙補(bǔ)償,0:否、1:是。(4NO.1851各軸的切削進(jìn)給反向間隙補(bǔ)償量，單位 叩。(5NO.1852各軸的快速進(jìn)給反向間隙補(bǔ)償量，單位ym。(6NO.3620各軸參考點(diǎn)的螺距誤差補(bǔ)償號碼，范圍:01023。(7NO.3621各軸負(fù)方向最遠(yuǎn)端的螺距誤差補(bǔ)償號碼，范圍:01023。(8NO.3622各軸正

2、方向最遠(yuǎn)端的螺距誤差補(bǔ)償號碼，范圍:01023。(9NO.3623各軸螺距誤差補(bǔ)償倍率，范圍:0100。注釋:存在不規(guī)律現(xiàn)象,視設(shè)備出廠設(shè)置倍率為一倍，除去被廠商鎖定的情況，下文會針對常見數(shù)設(shè) 備倍率的選擇做出解釋。(10NO.3624各軸螺距誤差補(bǔ)償點(diǎn)的間距，即螺距，范圍:099999999.(11No.8135#0 NPE使用存儲型螺距誤差補(bǔ)償，此參數(shù)可以屏蔽螺距誤差功能2.2補(bǔ)償前的準(zhǔn)備工作(1查看上述所介紹的參數(shù)，用以確定機(jī)臺螺距誤差補(bǔ)償?shù)牡刂芳八铚y量的各 軸的行程、螺距(數(shù)據(jù)采樣的位置間隔，通過所需測量的行程與螺距來確定所需要采 樣的點(diǎn)數(shù)。(2導(dǎo)入測試時使用的自動采樣數(shù)據(jù)程式，需要

3、對機(jī)床進(jìn)行預(yù)熱，使機(jī)床達(dá)到正常 使用的熱平衡狀態(tài)。注釋：不同螺距，不同行程的機(jī)臺自動數(shù)據(jù)采樣程式時是存在 區(qū)別的，但大同小異，下文會通過實(shí)例進(jìn)行闡述。(3確定伺服電機(jī)位置環(huán)增益 XYZ各軸是否相同(參數(shù)1825, B系列電機(jī)一般情 況下3000左右，a系列電機(jī)一般5000左右。(4對激光干涉進(jìn)行預(yù)熱。激光干涉在進(jìn)行預(yù)熱狀態(tài)時，激光會不間斷的閃爍。通過RJ45網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，與PC鏈接好后,PC此時會顯示未就緒來提示，當(dāng)激光干涉 預(yù)熱完成后，激光停止閃爍,PC頁面提示路徑錯誤，此時激光干涉儀預(yù)熱完成。(5架設(shè)干涉儀鏡組架。通過大丸RM600立式加工中心實(shí)例程式做以下解釋。O0001主程序名G28G

4、0X0.返回X軸參考點(diǎn)G91采用增量方式進(jìn)給G4X1.暫停1秒G0X2.0正方向越程2毫米G4X1.暫停1秒G0X-2.返回2毫米,此為消除起步時的反向間隙 G4X4.暫停4秒,開始第一點(diǎn)采M98P02L25調(diào)用子程序2號程式，調(diào)用25次G91采用增量方式進(jìn)給G0X-2.負(fù)方向越程2毫米G4X1.暫停1秒G0X2.返回2毫米G4X4.暫停4秒M98P03L25調(diào)用子程序2號程式，調(diào)用25次M99返回程序00002子程序名G91采用增量方式進(jìn)給G0X-25.負(fù)方向移動25毫米，此為螺距G4X4.暫停4秒M99返回程序00003子程序名G91采用增量方式進(jìn)給G0X25.正方向移動25毫米，此為螺距

5、G4X4.暫停4秒M99返回程序注釋:程序說明程序中有關(guān)小數(shù)點(diǎn)部分，可視情況選擇加與不加，請查看參數(shù)3401#0。G0X2.、G0X-2.;是X軸回原點(diǎn)后，先往X軸正向移動2mm,再往X軸負(fù)向移動2mm,此動作是因回原點(diǎn)后，機(jī)器軸會有反向間隙產(chǎn)生，所以設(shè)定一個消除反向間隙的 動作，可以視不同情況增大移動量。G4 X4.是在每次移動后,將暫停4秒的指令,以方便定位時PC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 M98為子程序呼叫指令。P02為呼叫子程序之代號。L25為呼叫子程序之循環(huán)次數(shù),25次。M99則是反復(fù)循環(huán)之指令。因?yàn)闄C(jī)臺各軸向行程都不一定，所以在所實(shí)際操作時可靈活改變程序數(shù)值。以上程序是以X軸行程做實(shí)例，將行程

6、換算成干涉儀定位的點(diǎn)數(shù)如下：X軸行程為630mm,以25mm作為量測間距，所以就600除以25等于25點(diǎn)涂下 5mm部分無法進(jìn)行補(bǔ)償，所以所需點(diǎn)數(shù)將為25點(diǎn)。2.3操作實(shí)例參數(shù)部分2.3.1確定機(jī)臺參數(shù)機(jī)臺參數(shù)如下：(11320 +X 1.000+Y xxxxxxxxxx+Z xxxxxxxxxx為各軸正向最大極限由于在回原點(diǎn)后將做消除反向間隙之動作，所以最大極限要開至2mm以上。(21321 咲 630.000-Y xxxxxxxxxx-Z xxxxxxxxxx為各軸負(fù)向最大極限X軸總行程為627mm所以測試過程中無需外擴(kuò)行程，即可完成消除反向間隙之 動作。(31851 X出廠時補(bǔ)正數(shù)值Y略

7、Z略為各軸G01(切削進(jìn)給反向間隙補(bǔ)正量在量測完數(shù)值輸入完成后，再把各軸反向間隙數(shù)值輸入進(jìn)去(注釋:可以累加測 量后的反向間隙量也可清零后再測量直接補(bǔ)償進(jìn)去(41852 X出廠時補(bǔ)正數(shù)值Y略Z略為各軸G00(快速定位反向間隙補(bǔ)正量在量測完數(shù)值輸入完成后，再把各軸背隙數(shù)值輸入進(jìn)去(注釋:可以累加測量后 的反向間隙量也可清零后再測量直接補(bǔ)償進(jìn)去(53620 X 25Y略Z略為各軸基準(zhǔn)點(diǎn)，也就是之前換算出來之點(diǎn)數(shù)(63621 X 1Y略Z略為各軸補(bǔ)嘗之最小點(diǎn)，以倒補(bǔ)方法來說,最小點(diǎn)都是為1(73622 X 26Y略Z略為各軸最大補(bǔ)償點(diǎn)也就是要把第一點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)加入，如需測25定位點(diǎn)，將把第一個基準(zhǔn)點(diǎn)加入

8、，之所 以設(shè)定為26點(diǎn)。(83623 X 1Y略為各軸Pitch error補(bǔ)償之倍率(93624 X 25.000Y略Z略為各軸量測間距此范例將為25mm打一點(diǎn)之所以設(shè)定為25.000注釋:在Pitch error補(bǔ)償中都是以 叩為一個單位，最大補(bǔ)正值為7。大于7后 將改變參數(shù)3623里的值來做補(bǔ)正，如補(bǔ)正數(shù)據(jù)表中給出的是12,則將3623改為2對 應(yīng)補(bǔ)償號碼里應(yīng)同時減小一倍的補(bǔ)償量。2.3.2機(jī)臺運(yùn)行與激光干涉儀架設(shè)部分1. 導(dǎo)入程式這里闡述通過CF卡對程式的導(dǎo)入。1首先在MDI狀態(tài)下打開參數(shù)可寫保護(hù)(如圖2.1,1/0通道設(shè)定為4,表示通過M-CARD進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在插拔CF卡時盡可能使

9、關(guān)機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行圖2.12改變模式為編輯模式。按下PROG功能鍵，緊接著選擇列表，再按操作鍵之后擴(kuò)展會顯示出來設(shè)備選擇，緊接著選擇M-卡，選擇F輸入。F設(shè)定為存儲在CF 卡中的程序的編號，0設(shè)定為導(dǎo)入CNC系統(tǒng)中的程序編號設(shè)置好后執(zhí)行導(dǎo)入即可。 不同的系統(tǒng)程序?qū)氲姆绞綍嬖谝恍┎煌?i-mc與Oi-md就存在區(qū)別但大同小 異，一般生產(chǎn)線上的干部會很熟練的對加工程式的的導(dǎo)入與傳出，在導(dǎo)入程式的過程中如遇到一些問題可以隨時請教，這里就不再詳悉作出解釋。2. 運(yùn)行自動采樣程式預(yù)熱CNC機(jī)臺選擇MEM自動運(yùn)行模式，調(diào)用程式，運(yùn)行程式即可，預(yù)熱過程也是驗(yàn)證程式的過 程，在運(yùn)行過程中一點(diǎn)要注意運(yùn)行中的機(jī)

10、械坐標(biāo)，是否與自己編程所想的狀態(tài)運(yùn)行，以 免在測試過程中導(dǎo)致激光干涉儀部件的損壞。3. 架設(shè)預(yù)熱激光干涉儀并建立數(shù)據(jù)通訊協(xié)議1打卡工具箱,取出激光干涉儀，牢靠固定在機(jī)床的一側(cè)；2先連接氣象站與網(wǎng)線的通訊，對于氣象站只需要插好快速接口即可，對于PC與 機(jī)關(guān)干涉儀的連接網(wǎng)線，要選擇固定的IP地址,一般為IP為192,168,0,1;3連接電源線，打開電源開關(guān)即可；4待激光干涉儀光線穩(wěn)定后，計(jì)算機(jī)界面會提示路徑出錯，（如圖2.2;圖2.2干涉儀預(yù)熱完成此時即可架設(shè)干涉儀鏡組，當(dāng)光線路徑滿足要求后，即完成了整個準(zhǔn)備過程，此時 計(jì)算機(jī)界面如圖2.3（此設(shè)備為三維測量裝置圖2.3預(yù)熱完成狀態(tài)4. XD L

11、aser V6.1系統(tǒng)的使用及常用參數(shù)介紹1XD Laser V6.1系統(tǒng)的安裝每臺激光干涉儀都會帶有一個優(yōu)盤，在優(yōu)盤里都會有安裝程序、使用說明書及 次臺設(shè)備的檢驗(yàn)參數(shù)。拷貝到PC中安裝應(yīng)用程序即可。2 3D激光干涉儀的主要參數(shù)設(shè)置圖2.3為工作頁面即主屏幕,我們單擊XD會彈出測量設(shè)置對話框如圖2.4圖2.4測量設(shè)置對話框1 3D:在測量設(shè)置對話框里系統(tǒng)選項(xiàng)會默認(rèn)為3D;2雙向:方向?yàn)殡p向自動運(yùn)行采樣；3機(jī)器信息:根據(jù)實(shí)際機(jī)臺編號設(shè)置即可；4起點(diǎn)與終點(diǎn)：機(jī)床測量運(yùn)動的起點(diǎn)為測量的起點(diǎn)，終點(diǎn)為測量的終點(diǎn)；5增量:即為螺距，由參數(shù)3624決定；6觸發(fā)窗口 ：可以根據(jù)情況進(jìn)行設(shè)定，機(jī)臺誤差過大的情況

12、下，可適當(dāng)增大。7運(yùn)行次數(shù):運(yùn)行4次是指自動運(yùn)行來回采樣4次；8駐留時間:采樣信息中的駐留時間，為程序中的暫停時間，用于采樣,設(shè)置必須一9自動采樣時間：40%為4秒中的最后40%的時間用于數(shù)據(jù)采樣；10增大與減小：激光傳感器距離里的增大還是減小要根據(jù)實(shí)際情況選擇，取決于激光發(fā)射器與鏡組開始運(yùn)行時的距離是增大還是減?。幻看螠y量需要改變XD系統(tǒng)設(shè)置,點(diǎn)擊圖2.4里的改變系統(tǒng)設(shè)置選項(xiàng)，此時會彈 出XD系統(tǒng)設(shè)置修改選項(xiàng)即可，如圖2.5所示圖2.5 XD系統(tǒng)設(shè)置11公制:在單位精度選項(xiàng)里根據(jù)情況進(jìn)行選擇12激活狀態(tài)：激活項(xiàng),均是設(shè)備配有的選項(xiàng)；13相對濕度：由于對機(jī)臺誤差影響很小可以忽略，設(shè)置一個估計(jì)值

13、即可14膨脹系數(shù):不同的材質(zhì)是不同的，根據(jù)實(shí)際情況選擇或手工設(shè)置定值即可，鋼的膨脹系數(shù)為11.7:在傳感器選項(xiàng)里，設(shè)置測量X軸各參數(shù),如圖2.6軸的線性關(guān)系。圖2.6測試軸的線性設(shè)置對于未提及的其它參數(shù)可不做選擇皆為默認(rèn)，設(shè)置完后逐次保存即可。5自動運(yùn)行采樣逐級保存好設(shè)置會彈出對話框設(shè)置好文件名單擊確定，此時會彈出是否激活超程，激活以后會跳轉(zhuǎn)到信息采樣界面，如圖2.7圖2.7數(shù)據(jù)采樣設(shè)置完畢此時運(yùn)行CNC機(jī)床,待程序運(yùn)行到第一個 G4X4.暫停4秒時，按下循環(huán)暫停機(jī)床 運(yùn)行開始第一點(diǎn)采樣；點(diǎn)擊如圖2.7所示R進(jìn)行復(fù)位，再點(diǎn)擊S開始,等待第一點(diǎn)采 樣完成按下循環(huán)啟動，繼續(xù)運(yùn)行CNC,即可完成全過

14、程的自動采樣，直到自動 保存時結(jié)束，復(fù)位CNC機(jī)臺即可（MEM程序是無限循環(huán)下去的。2.4數(shù)據(jù)分析并進(jìn)行反向間隙及螺距誤差補(bǔ)償通過系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分析，可以直接進(jìn)行FANUC數(shù)控的反向間隙補(bǔ)償及螺距誤差補(bǔ)償1點(diǎn)擊數(shù)據(jù)分析,2打開數(shù)據(jù)，3選擇測量完成后自動保存的數(shù)據(jù)，4點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)，一般選擇ISO23021997,5點(diǎn)擊工具，在下拉窗口里選擇誤差補(bǔ)償表6在生成的線性誤差補(bǔ)償表對話框里，選擇雙向平均，以增量的方式，符號為正值 進(jìn)行補(bǔ)償，精確位數(shù)可視情況進(jìn)行更改，一般為1。7記錄下生成的螺距誤差補(bǔ)償數(shù)值,一一對應(yīng)輸入到CNC系統(tǒng)Pitch error數(shù)據(jù) 表里即可，可能存在數(shù)值大于7的情況，這樣就需要修改

15、3623號參數(shù)。8快速進(jìn)給反向間隙補(bǔ)償?shù)?852號參數(shù)里，反向間隙補(bǔ)償量為Backlash Value 里值的大小，取整數(shù)補(bǔ)入即可9 XD Laser V6.1系統(tǒng)自動生成的螺距誤差補(bǔ)償值，如下表2.1紅色部分?jǐn)?shù)值，表 示應(yīng)補(bǔ)償?shù)紺NC系統(tǒng)中的螺距誤差補(bǔ)償值。Test Axis: (Xcomme nts: NoneAxis Unit: (mmError Un it: (micro nTable Type: Bidirecti onCompe nsatio n Type: In creme ntalRefere nee Positi on: 0 (mmCompe nsatio n Start:

16、0 (mmCompe nsatio n End: -625 (mmCompe nsatio n Spac ing: 25 (mmBacklash Value: 4.01729(micro n (ISO Mea n B reverse error is used as default valueError Compe nsati on ValueNo. Axis Positi on(mmBidirectio n (micro n0 0 0 01 -25 0.5 12 -50 -1.9 -23 -75 -1.4 -14 -100 0.3 05 -125 -0.7 -16 -150 2.2 27 -

17、175 1 18 -200 2 29 -225 2.5 310 -250 0.8 111 -275 3.4 312 -300 1.1 113 -325 2.5 314 -350 2.3 215 -375 1.3 116 -400 2.5 317 -425 1.3 118 -450 2.5 319 -4752220 -500 0.9 121 -525 1.4 122 -550 -0.1 023 -575 1.3 124 -600 -0.8 -125 -625 1.3 1表2.1螺距誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)表2.810對應(yīng)CNC數(shù)控系統(tǒng)螺距誤差補(bǔ)償位置如圖圖2.8 CNC螺距誤差補(bǔ)償位置2.9（補(bǔ)償前與2.1

18、0（補(bǔ)償11 API實(shí)際測量補(bǔ)償前與補(bǔ)償后的精度數(shù)據(jù)如下圖后。圖2.9補(bǔ)償前的采樣數(shù)據(jù)圖2.10補(bǔ)償后的數(shù)據(jù)采樣信息12 XD Laser V6.1系統(tǒng)對X軸補(bǔ)償前與補(bǔ)償后的數(shù)據(jù) 泄行對比分析如下圖2.11,可以明顯的看出軸的位置精度提高了很多圖2.11補(bǔ)償前后的數(shù)據(jù)比較分析，可以很大幅度的挺通過使用激光干涉儀進(jìn)行機(jī)床系統(tǒng)的定位精度的誤差補(bǔ)償 高機(jī)床的加工制造性能。三、MITSXBISHI CNC數(shù)控系統(tǒng)定位精度誤差補(bǔ)償3.1有關(guān)螺距誤差及反向間隙補(bǔ)償參數(shù)介紹：直線軸的數(shù)控精度補(bǔ)償必須設(shè)定的參數(shù)有：1、2014 +X xxxxxxxxxx+Y xxxxxxxxxx+Z xxxxxxxxxx為各

19、軸正向最大極限由于在回原點(diǎn)后將做消除反向間隙之動作，之所以最大極限要加大幾個毫米這 是根據(jù)機(jī)臺與編程的實(shí)際情況來確定的。2、2013 xxxxxxxxxx-Y xxxxxxxxxx-Z xxxxxxxxxx為各軸負(fù)向最大極限，由于在負(fù)方向移動時，會有反向間隙產(chǎn)生X軸總行程為xxxxxxxxxx,之所以最大極限開至xxxxxxxxxx減小幾個毫米，以 便消除反向間隙3、2011 XYZ為各軸G01反向間隙補(bǔ)正在量測完數(shù)值輸入完成后，再把各軸反向間隙數(shù)值輸入進(jìn)去4、2012XYZ為各軸G00反向間隙補(bǔ)正在量測完數(shù)值輸入完成后，再把各軸背隙數(shù)值輸入進(jìn)去5、4003XZ為各軸Pitch error為各

20、軸原點(diǎn)補(bǔ)償位置6 4004XYZ為各軸Pitch error補(bǔ)嘗位置最小點(diǎn)7、4005XYZ為各軸Pitch erro補(bǔ)嘗位置最大點(diǎn)8、4006為各軸Pitch erro補(bǔ)償之倍率9、4007XYZ為各軸量測間距即為螺距補(bǔ)償?shù)木嚯x間隔XD3.2對于MITSXBISHI基本操作綜述由于三菱數(shù)控系統(tǒng)類似于發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床，這里對于機(jī)臺運(yùn)動的過程與Laser V6.1系統(tǒng)的使用便不在詳細(xì)介紹MEM運(yùn)行程1、確定實(shí)際機(jī)臺內(nèi)部參數(shù)的數(shù)值，根據(jù)實(shí)際情況確定測量行程及式。附圖3.1與圖3.2 MITSXBISHI M70需查看的參數(shù),圖3.1反向間隙補(bǔ)償值及機(jī)臺各軸行程圖3.2螺距誤差補(bǔ)償參數(shù)位置設(shè)置2、

21、導(dǎo)入至CNC程式預(yù)熱CNC機(jī)臺（程式與第二章節(jié)發(fā)那科系統(tǒng)的程式大致相 同稍作修改即可使用，取決于調(diào)用的次數(shù)與工作臺行程的大小，還有螺距，套用程式格 式即可。3、架設(shè)鏡組及預(yù)熱激光干涉儀。4、數(shù)據(jù)采樣,采樣過程與發(fā)那克數(shù)控一樣，先是CNC系統(tǒng)運(yùn)行至開始采樣的第 一點(diǎn)后，暫停CNC系統(tǒng),PC側(cè)開始采樣，啟動CNC系統(tǒng)后便會自動采樣5、修改參數(shù)，三菱數(shù)控在修改參數(shù)時類似發(fā)那科數(shù)控，先要打開保護(hù)，密碼mpara。6生成的數(shù)據(jù)報(bào)告，同樣,一一對用補(bǔ)償?shù)綄τ玫穆菥嗾`差補(bǔ)償值里，附圖3.3螺距誤差補(bǔ)償?shù)刂方缑鎴D3.3 X軸螺距誤差補(bǔ)償具體地址三菱系統(tǒng)的螺距誤差補(bǔ)償應(yīng)根據(jù) API Lin ear Error Compe nsation Table中的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正。四、BROTHER數(shù)控CNC數(shù)控系統(tǒng)定位精度誤差補(bǔ)償目前兄弟數(shù)控的螺