API XD LASER激光干涉仪在激光切割机螺距误差补偿领域的高效应用

国际金属加工网 2021年09月15日

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激光切割机的检测&补偿

激光切割机,利用激光器发射出激光,经光路系统,聚焦成高功率密度的激光束,激光束照射到工件表面,使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走,从而实现对工件的切割或加工。

激光切割机在钣金加工领域具有许多竞争优势,其切割速度快、出产效率高、产品出产周期短的特点,在保质的同时,为使用者在单位时间内争取了更多产出,从而在市场竞争中占据时间优势。

而如何让激光切割机在快速高效的基础上,使加工质量得到保障,也随之成为了一个重要的课题。

基于激光切割机的精度和测量范围要求,只凭借单纯的机械手段已经很难保障和改善其精度;而激光干涉仪,作为精密测量仪器,可高效客观地测出切割机的定位精度、重复定位精度、反向间隙等数据,并生成相应的补偿参数,实现切割机的误差补偿,从而改善其精度。

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XD LASER激光干涉仪切割机螺距误差补偿方案

使用XD LASER激光干涉仪对激光切割机进行螺距误差补偿,大致可分为四个步骤:

1.机床原点确定

这是进行螺距误差补偿的基础,不同的控制系统操作方法不同,只要按系统要求正常回原点即可。

2.测定脉冲当量

由于机械传动的环节的影响,理论计算得出的脉冲当量往往和机床实际运动距离有差别,这时直接进行螺距误差补偿往往效果不是很理想,因此建议先进行脉冲当量的校准,脉冲当量数与机床运动距离对应匹配,并将数据输入到相应参数中即可,经过这样处理,机床的线性精度可提升三分之一左右。

3.线性误差的测定

利用激光干涉仪进行螺距误差测定,测定之前要设定相应的参数,并与数控机床的测量程序匹配:

◆行程范围。预备进行测量的总行程范围,一般设定的比机床设计行程略小。

◆测量间隔。理论上来说测量的间隔越小,则补偿之后结果越精确;但测量间隔越小,需要测量的点也越多,花费的时间也越长。间隔值推荐在10 毫米~100毫米之间。

◆停留时间。要根据机床的运行速度,设备的质量惯性进行调整,使用XDLASER激光干涉仪,设置3-5秒停留时间,一般可满足大部分机床测试要求。

4.导入误差数据根据控制系统的不同导入误差数据:

◆有些数控系统可直接将激光干涉仪的数据格式设置到底层数据中,这种情况,直接将测量数据导入机床控制系统即可。

◆如果数控系统底层数据未把干涉仪数据结构设置进去,那么要根据数控系统的控制类型,产生相应的补偿数据,输入到机床控制系统螺补参数中即可。

★ 经过补偿后机床的线性精度可大大提高。

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图为:API MTC机床校准全面准解决方案

(左侧:XD LASER激光干涉仪、右上:球杆仪、右中:Swivelcheck角摆检查仪、右下:Spindlecheck主轴分析仪)

关于XD LASER系列激光干涉仪

XD LASER系列激光干涉仪是API公司专利的、得到业界充分认可的用于各式机床检测校准的通用设备。该设备使用便捷、高效,1、3、5、6D多种型号可选,并提供标准型和精密型,可充分满足从制造车间到计量实验室的多样化要求;其中,6D型号一次安装可以同时测得6个参数,包括1个位置度误差、2个直线度误差、和3个角度误差。通常需要数天进行的测试,使用XDLASER六维激光干涉仪只需几个小时即可完成。实际应用结果表明:工作效率提升5倍!

API MTC机床校准高效解决方案
基于对机床误差的深入研究,以及近半个世纪的技术积淀,造就了API MTC(MachineTool Calibration)机床检测专家级全面解决方案;方案由多种高效机床检测校准设备组成:

◆XD系列激光干涉仪:完美解决21项参数误差问题。

◆Swivelcheck角摆检查仪:解决包含ABC角的机床所有转角误差问题。

◆Spindlecheck主轴分析仪:对主轴动态及热变形误差实时监测分析。

◆球杆仪:诊断CNC动、静态精度。

◆VEC空间误差补偿技术:使大型多轴机床实现超过4倍的精度提升。

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