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激光干涉仪测量/机床/三坐标精度检测校正的详细资料:
激光干涉仪测量/机床/三坐标精度检测校正服务:对铣床、磨床、车床、镗床、线切割、CNC数控机床、三坐标测量机、影像测量仪器精度误差检测校正补偿,可实现线性测长、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度、回转台、旋转轴、直线轴等几何参量动态测量性能检测,以及进行位移、速度、加速度、振幅与频率的动态分析,定位精度检测、反向间隙补偿、丝杆误差分析。可以补偿系统:西门子 发那科 三菱 海得汉 发格 新代 广数 华中 凯恩帝等。各地都可以上门服务。
激光干涉仪可以完成以下测量:
1、在机械制造领域中,可以用来检测零部件的尺寸误差和形状误差。
2、几何参量高精度测量:激光干涉仪可实现线性、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度、回转轴等几何参量的高精度测量。
3、运动设备导轨的检测:激光干涉仪可检测数控机床、三坐标测量机等运动设备其导轨的线性定位精度、重复定位精度等,以及导轨的俯仰角、扭摆角、直线度、垂直度等。
4、同步测量:激光干涉仪可实现龙门机床双轴同步测量。
5、回转轴的测量与校准:激光干涉仪可实现对机床回转轴的测量与校准。
6、动态测量与分析:激光干涉仪具有动态测量与分析功能,包括位移分析、速度分析、加速度分析、振幅和频率分析等,可进行振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等。
7、误差补偿表生成:激光干涉仪可根据用户设定的补偿方式自动生成误差补偿表,为设备误差修正提供依据。
8、环境补偿:激光干涉仪支持手动或自动进行环境补偿。
激光干涉仪结合不同的光学镜组(线性镜组、角度镜组、直线度镜组、垂直度镜组、平面度镜组、自动转台),可实现线性测长、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度等几何参数的高精度测量。在激光干涉仪动态测量软件配合下,可实现线性位移、角度和直线度的动态测量与性能检测,以及进行位移、速度、加速度、振幅与频率的动态分析,如振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等。可满足线性位移设备的定位精度、重复定位精度、反向间隙的测量与分析,以及反向间隙修正和螺距补偿。
数控机床在装配完成后,其定位精度一般是达不到精度要求的,单靠提高零件加工精度,或者提高装配质量来保证机床精度,将增加制造成本,而使用数控系统的“螺距误差补偿"功能,对数控机床的误差进行补偿,是有效又经济的方法,激光干涉仪可以进行误差测量和补偿。
激光干涉仪测量/机床/三坐标精度检测校正服务设备、检测内容:
激光干涉仪测量、机床、三坐标精度检测校正服务的设备:
1、各类测量机构、仪器的位移测量精度检测:弹簧试验机、三坐标机、投影仪、显微镜。
2、各类普通机床精度检测:车床、铣床、磨床、镗床、钻床、线切割、火花机等。
3、各类数控机床的配套使用:数控铣床、加工中心、数控磨、数控龙门铣床、数控镗铣床、数控车床等。
4、可接pc、plc用于各类自动化设备的位移测量精度测量。
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激光干涉仪测量、机床、三坐标精度检测校正服务内容:
几何参数测量:激光干涉仪可以实现对线性、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度、回转轴等几何参数的高精度测量
。例如,它可以测量机床导轨的平行度和垂直度,这些测量在光学、机械、电子等各种领域都有应用
。运动设备导轨的检测:激光干涉仪可以检测数控机床、三坐标测量机等运动设备导轨的线性定位精度、重复定位精度等,以及导轨的俯仰角、扭摆角、直线度、垂直度等
。动态测量与分析:激光干涉仪具有动态测量与分析功能,包括位移分析、速度分析、加速度分析、振幅和频率分析等,可用于振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等
。误差补偿:激光干涉仪可以根据用户设定的补偿方式自动生成误差补偿表,为设备误差修正提供依据
。环境补偿:激光干涉仪支持手动或自动进行环境补偿,以减少环境变化对测量结果的影响
。特殊应用:激光干涉仪还可以用于半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等特殊场合
。
● 可实现线性、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度、回转轴等几何参量的测量;
● 可检测数控机床、三坐标测量机等运动设备其导轨的线性定位精度、重复定位精度等,以及导轨的俯仰角、扭摆角、直线度、垂直度等;
● 可实现对机床回转轴的测量与校准;
● 可根据用户设定的补偿方式自动生成误差补偿表,为设备误差修正提供依据;
● 具有动态测量与分析功能,包括位移分析、速度分析、加速度分析、振幅和频率分析等,可进行振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等;
● 支持手动或自动进行环境补偿。
激光干涉仪精度检测,球杆仪检测,可测45米,采用干涉仪实际测量精度每米0.095ppm约0.1微米每米.可进行螺距误差补偿!三坐标测量精度检测等,可以补偿系统:西门子 发那科 三菱 海得汉 发格 新代 广数 华中 凯恩帝等
雷尼绍激光干涉仪镭射校正•无线球杆仪•无线回转轴•三轴五轴数控机床定位精度•重复定位精度检测补偿、反向间隙检测校正,旋转轴•直线轴均可测量,可上门服务。
在线动平衡上门服务(日本西格玛)
1.进口二三四五轴数控机床。
2.国产二三四五轴数控机床。
3.数控机床类型:加工中心•车床•车铣复合•磨床•中走丝•慢走丝•线切割•火花机•镜面放电•三次元•三坐标•小黄机•自动化设备•激光切割机•五轴刀具磨•五轴磨床•五轴立卧式车铣钻磨复合等
4.数控系统类型:法那科•西门子• 法格•三菱•宝元•新代•海德汉•华中•广数•台达•莱纳克•维宏•北京精雕等。
5.《定位精度+重复定位精度+球杆仪圆度几何精度+ABC旋转轴》可上门服务,
激光干涉仪测量/数控机床重复定位精度检测/校正,设备重复定位精度,旋转轴/直线轴均可测量,镭射补偿,激光补偿,螺距补偿,恢复机床精度。上门服务
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激光干涉仪测量/数控机床重复定位精度检测/校正/补偿,设备重复定位精度,旋转轴/直线轴均可测量,数控机床做丝杠补偿,可上门检测服务。
激光干涉仪测量/各种系统的数控机床重复定位精度检测/校正,设备重复定位精度,旋转轴/直线轴均可测量,上门服务。有需要检测校正的联系。
机床定位精度补偿、机床精度检测,法那科,西门子,海德汉,法格,华中,三菱机床,螺距补偿,各系统五轴,三轴都可以。
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激光干涉仪测量/数控机床重复定位精度检测/校正,西门子,发那科,新代,三菱等等系统的,备重复定位精度,旋转轴/直线轴均可测量,上门服务。带R值测量 可接维修
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激光干涉仪测量、机床、三坐标精度检测校正服务案例:
机床加工中心校正步骤与方法
误差检测与补偿技术
- 基座加工法
:加工特定试验工件(如多台阶结构),通过测量实际尺寸与理论值的偏差识别误差来源,调整机床参数(旋转轴坐标、刀具补偿值等)并反复验证。
- 手动RTCP校准
:使用球头检棒和百分表检测旋转轴(如C轴、A轴)的回转中心偏差,调整数控系统中的RTCP参数。例如,通过旋转C轴记录千分表读数变化,修正XY平面内的回转中心坐标。
- 自动补偿系统
:利用接触测头与标准球测量13种几何误差(如轴芯偏离、垂直度误差),自动生成补偿参数。实测案例显示,加工面段差可从12μm降至3μm。
机床结构与工艺优化
- 高刚性设计
:优化主轴与工作台布局(如支撑架高度需大于主轴半径1.5倍),减少加工变形。
- 刀具与参数调整
:选用高质量刀具并监控磨损,动态调节进给速度以减少振动。例如,通过振动数据分析调整轴增益系数。
编程与加工策略
- 误差转移法
:将机床误差转移至夹具或通过互为基准加工抵消误差。例如,使用浮动连接夹具分散主轴回转误差。
- 分步加工与在线检测
:粗精加工分离,利用红外测头实时修正刀补值。复杂特征(如空间圆弧)采用五轴联动局部加工并试切优化程序。
维护与环境控制
- 定期校准
:使用激光干涉仪、球杆仪等工具检测几何误差,长期使用后复校参数以防止地面沉降或温度漂移。
- 温控措施
:在恒温车间运行或配置热误差补偿系统,减少热变形影响。
典型案例与注意事项
- 表面光洁度差
:可能因刀具磨损、共振或爬行现象导致。需更换刀具、调整机床水平并加强润滑,优化冷却液与主轴转速。
- 工件锥度偏差
:检查机床水平度、尾座与主轴同心度,优化切削参数避免“让刀"。
通过综合应用上述方法,可系统性恢复机床精度,提升加工质量与设备寿命。
五轴加工中心的精度调整是确保复杂零件加工质量的关键环节,涉及机床结构、控制系统、工艺参数及误差补偿等多方面技术。以下是结合现有技术及实践总结的调整方法及策略:
一、误差检测与补偿技术
1.基座加工法
通过加工特定试验工件(基座)机床实际误差,并逐项补偿。具体步骤包括:
固定试验工件并加工多台阶结构,通过测量各台阶尺寸(如长度、宽度、高度、凹槽间距等)与理论值对比,识别误差来源。
调整机床参数(如旋转轴中心坐标、刀具补偿值等),重复加工直至误差消除。此方法成本低且直接反映实际加工精度,适用于缺乏检测设备的企业。
2.手动RTCP精度调整
使用球头检棒和百分表手动检测旋转轴(如C轴、A轴)的回转中心偏差。例如,通过旋转C轴并记录千分表读数变化,计算XY平面内的回转中心坐标误差,调整数控系统中的RTCP参数;
针对AC双转台机床,需分别校准A轴在YZ平面内的回转中心,并结合旋转联动功能验证补偿效果。
3.自动几何误差补偿系统
系统通过接触测头与标准球测量13种几何误差(如旋转轴芯偏离、轴间垂直度误差等),自动生成补偿参数。实测案例显示,加工面段差可从12μm降至3μm,提升联动精度。
二、机床结构与工艺优化
1.机床结构强化
采用高刚性材料和制造工艺减少加工变形。例如,优化主轴与工作台的布局,确保支撑架高度大于主轴半径的1.5倍,避免加工干涉。
合理设计传动系统,降低振动对精度的影响。
2.刀具与切削参数优化
选用高质量刀具并定期检查磨损,避免因刀具跳动或磨损导致误差累积。
动态调节进给速度:通过分析振动数据调整各轴增益系数,减少运动轴振动。
三、编程与加工策略
1.误差转移与平均法
将机床误差转移至夹具或通过互为基准加工抵消误差。例如,使用浮动连接夹具转移主轴回转误差
手动编程结合指令自动修正偏置:通过修改C轴偏置补偿回转中心误差,减少手动调整次数。
2.分步加工与在线检测
粗精加工分离,并利用红外测头在机测量尺寸,实时修正刀补值
对复杂特征(如空间圆弧)采用五轴联动局部加工,并通过试切优化程序衔接
四、维护与环境控制
定期校准与温控
长期使用后,机床精度可能因地面沉降或温度变化漂移,需定期复校几何参数。
采用恒温车间或配备热误差补偿系统,减少热变形影响。
五轴加工中心的精度调整需综合误差检测、结构优化、智能补偿及工艺控制。对于中小型企业,手动校准结合基座加工法经济实用;而数控机床自动调谐系统与动态控制技术可提升效率。实际应用中需根据设备条件和加工需求选择适配策略,并注重长期维护与数据积累。
激光干涉计是基于光学干涉原理的测量仪器,核心组件包括分束器、反射镜组、透镜,
通过分析干涉条纹变化实现纳米级位移检测。
其L型臂腔结构可延伸至4公里长度,激光在真空管道中经反射镜多次反射形成干涉图样,光程差变化可转化为电信号进行探测 。
该仪器应用于引力波观测、半导体制造及机床检测领域。探测器通过4公里长臂实现引力波事件探测,
193纳米深紫外激光干涉仪用于晶圆缺陷检测物镜评估,雷尼绍XL-80激光干涉仪支持球面光学元件多参数综合测量。
测量系统分辨率可达0.077纳米,采样频率10MHz,集成数字化相移技术实现非接触式面形检测 [5]。
主要观测装置包括LIGO,通过多站点冗余网络验证信号真实性
当两束光重遇后将发生干涉,并形成一个依赖于两条光路光程差的图样。感应器将对这个图样进行测量并转化为电信号。
因为引力波会改变这个干涉图样,研究者们将通过检测图样的变化以搜寻引力波。
干涉计的检测结果,以判别信号是真地来自引力波还是来自于本地的干扰。
激光干涉仪机床平行度直线度线性检测仪
可自动跟踪反射镜的激光干涉仪,类似定位系统(GPS)多点定位的测量原理,仅通过空间距离的测量来获得空间位置信息。
可实现三坐标测量机或机床空间几何误差的亚微米级精度测量分析以及校准补偿。
主体:可自动跟踪靶球,以高精度识别几何误差,用于三坐标测量机和机床的校准,监测和精度提升。
靶球:高达160°的工作角度范围,可以直接检测机器在工作点的移动情况。
传感器:测量机器各轴的热膨胀、环境温度、气压及湿度,并对激光进行补偿。
应用:
1.中小型、大型机床:测量校准补偿线性轴、旋转轴所有的几何误差,高效提升机床精度;
2.为汽车模具制造商建立机床监控系统;
3.用于飞机各地工厂机床和三坐标测量机的认证;
4.复杂高工件制造:测量校准补偿空间误差,无需在数控加工中心上进行代码调整。
空间测量不确定度 | U(95%)= 0.2 μm + 0.3 μm/m |
分辨率 | 0.001 µm |
测量范围 | 0.2 –20 m(更大的机器尺寸由测量缝合覆盖) |
水平角度范围 | -225° to 225° |
垂直角度范围 | -35° to 85° |
重量 | 8.5 kg |
激光等级 | 2M |
运输 | 航空运输箱 |
双频激光干涉仪是在单频激光干涉仪的基础上发展的一种外差式干涉仪。和单频激光干涉仪一样,双频激光干涉仪也是一种以波长作为标准对被测长度进行度量的仪器。双频激光干涉仪可以在恒温,恒湿,防震的计量室内检定量块,量杆,刻尺和坐标测量机等。它既可以对几十米的大量程进行测量,也可以对手表零件等微小运动进行测量,既可以对几何量如长度、角度、直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量,也可以用于特殊场合,诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等。
激光器发出两个旋转方向相反的圆偏光f1和f2,其频差为Δf ,经过 1/4波片后变成两个振动方向相互垂直的线偏光,再经过准直系统后被分束镜分为两部分,其中一部分(约4%)被反射到振动方向45° 放置的检偏器,按马吕斯特定律合成新的线偏光,产生多普勒效应的拍频,其频率为f2−f1,作为参考信号被光电探测器接收。投射的大部分光束被偏振分光镜分为两束, f2被反射到固定的角隅棱镜后返回,1f透过偏振光镜射向可动角隅棱镜并返回。由于可动角隅棱镜的运动,使反射回来的光束频率发生变化,变为f1+Δf,这两束光在偏振分光镜处再次会合,投射到振动方向45°放置的检偏器,按马吕斯特定律合成新的线偏光,也产生多普勒效应频拍,其频率f2 − (f1+Δf),作为测量信号被另一个光电探测器接收。以上两支信号分别经过交流放大器后被送入混频器,解调出被测信号Δf ,用可逆计数器对±Δf 信号累计干涉条纹的变化数N可以计算出可动角隅棱镜的位移量。
进行线性测量的一般步骤
(1)安装设置激光干涉仪
(2)将激光束与被测量的轴校准
(3)启动测量软件,并输入相关参数(如材料膨胀系数)。
(4)在机床上输入测量程序,启动干涉仪测量,并记录数据。
(5)用测量软件分析测量数据,生产补偿文件。
2.光束快速准直步骤
(1)沿着运动轴将反射镜与干涉镜分开。
(2)移动机床工作台,当光束离开光靶外圆时停止移动,
垂直光束调整
(3)使用激光头后方的指形轮使两道光束回到相同的高度。
(4)使用三脚架中心主轴上的高度调整轮使激光头上下旋转,直到两道光束都击中光靶中心。
水平光束调整
(5)用三脚架左后方的小旋钮,调整激光头的角度偏转,使两道光束彼此重叠。
(6)用三脚架左边中间的大旋钮,调整激光头的水平位置,使两道光束击中光靶的中心。
(7)沿着运动轴重新开始移动机床工作台。在看到光束移开光靶时再次停止。重复步骤3到6,直到完成整个轴的光镜准直。
(8)达到轴的末端时,将机床移回,使反光镜及线性反射镜互相靠近。注:若其中一道光束离开光闸的光靶,是由于反光镜侧向偏移所造成。上下左右移动反光镜,使从反光镜返回的光束与干涉镜的光束在光闸的光靶上互相重叠。
重复步骤1到8,直到两道光束在整个运动轴长度范围内都保持在光靶的中心。
(9)保持光束和测量轴准直。将光闸旋转到其测量位置。当反光镜沿着机床的整个运动长度移动时,检查线性数据采集软件中显示的信号强度。
3.测量误差的产生及消除方法
在使用激光干涉仪对数控机床的位置精度检测中,导致测量精度偏差的因素很多,必须采取措施分析消除。外界环境的变化将会对测量数据的精度参数影响,如空气温度变化1 ℃、空气压力变化0.3 kpa、相对湿度变化30%。尤其是振动对测量精度的影响,振动产生的影响主要表现在测量数据的分散,重复测量精度差,甚至导致无法测量。
因此,应保证外界环境的稳定性,在恒温环境中测量。在外界环境偏离测量要求的条件时,可使用相关的补偿参数加以修正,测量软件可自动对温度、压力、湿度等条件进行补偿。尽量减少热源(照明灯、机床工作灯)。尽可能的减少外界的各种振动,可以在下班后比较安静的环境下测量。干涉仪的安装位置尽量靠近机床,并用较短的加长杆固定光学元件。磁力表座应直接吸在机床床身或刀架等表面,避免吸装在机床护罩或护盖较薄弱的部分,确保吸装的表面平坦且没有油渍及尘土。
机床精度校正是通过测量和补偿机床的几何、传动及控制误差,确保加工精度的重要技术。以下是关键校正方法及应用场景:
几何精度校正
采用激光干涉仪、光学平直仪、研点法等检测导轨直线度、主轴回转精度等静态指标,通过调整激光干涉仪等设备测量垂直度误差(±0.5μm)和直线度误差(±0.5ppm)。
动态误差补偿
通过高分辨率插补技术实时补偿X/Y轴垂直度误差,结合温度变形补偿技术提升多坐标合成轨迹精度。
五轴精度校准
数控系统提供自动校准功能(如HEIDENHAIN iTNC530系统的KinematicsOpt功能),通过标准检验心棒测量旋转轴偏心值,输入系统参数实现快速校准。
误差标定流程
位置分析:确定机构位形、构件运动空间及轨迹。
速度分析:检验从动件速度变化规律,确保加速度满足要求。
标定方法:采用图解法、实验法或精密测头比对法,通过实测轨迹与标准轨迹差异计算误差值。
常见问题处理
孔径精度不达标:检查支架牢固性、刀具参数匹配度,调整进给速度(如从100mm/min降至60-80mm/min)。
运行异响:检查主轴轴承、导轨滑块润滑情况,更换磨损部件。
表面光洁度差:优化切削参数(如45号钢切削速度80-120m/min),选择适配刀具。
激光干涉仪,一次安装可测得六个参数(包括x、y、z、俯仰角、偏摆角、滚动角),可实现对多轴加工中心的精度测量与评估。
激光干涉仪可以更加快速、高精度地测量机床的定位和轴向数据,迅速完成整机的性能评估,停机时间可减少80%。
激光干涉仪软件系统可对激光干涉仪采集的数据进行实时分析处理并生成测量报告。
快速测量
激光干涉仪可以更加快速、高精度测量机床的定位和轴向数据,迅速完成整机的性能评估,停机时间可减少80%。
6自由度测量
激光干涉仪,一次安装即可测得包括x、y、z、俯仰角、偏摆角、滚动角在内的6个参数,大幅提升测量效率。
适用于多种参数的测量
激光干涉仪可测量多种机床参数,包括速度、加速度、平行度、垂直度和平面度误差等等。
紧凑式设计
激光干涉仪采用高集成紧凑式设计,各部件以合理的位置集成于主机之内,使得整机小巧灵活,可轻松安装在机床导轨或工作平台上。
强大的软件功能
激光干涉仪软件具有直观易懂、易于操作、功能丰富等特点,可快速生成数据分析报告。
服务&支持
技术团队随时为您提供技术支持。
激光干涉仪,一次安装可测6个参数(包括x、y、z、俯仰角、偏摆角、滚动角),大幅减少停机时间,为企业提高生产效率。其主要应用领域包含但不限于:
旋转误差测量
几何误差测量
角度误差测量
平面度误差测量
垂直度误差测量
平行度误差测量
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