1. 步距規(guī)是什么
是長度標(biāo)準(zhǔn)器,是由若干個量塊(通常白色陶瓷量塊)按一定間隔排列在基體中而成的長度標(biāo)準(zhǔn)器。
2. 步距規(guī)的用途
是《坐標(biāo)測量機(jī)的驗(yàn)收檢測和復(fù)檢檢測》國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16857-2-2006和國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 10360-2:2009強(qiáng)烈推薦的實(shí)物長度標(biāo)準(zhǔn)器,用于檢測坐標(biāo)測量機(jī);
步距規(guī)是現(xiàn)場檢測數(shù)控機(jī)床定位精度、校對激光干涉儀的實(shí)物長度標(biāo)準(zhǔn)器;
步距規(guī)亦可單獨(dú)用于現(xiàn)場檢測數(shù)控機(jī)床定位精度,經(jīng)過誤差修正,顯著提高數(shù)控機(jī)床的定位精度和加工精度;(上海特略精密數(shù)控機(jī)床有限公司和中山市銳鋒數(shù)控設(shè)備有限公司,單獨(dú)使用我司步距規(guī)校準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床,使加工精度達(dá)到±3μm)
步距規(guī)還是國際計量委員會互認(rèn)協(xié)議簽約國進(jìn)行長度測量比對時用的實(shí)物長度標(biāo)準(zhǔn)器。
3. 步距規(guī)的術(shù)語
3.1 步距——相鄰測量塊同向測量面之間的距離
3.2 工作尺寸——各測量面中心區(qū)與零位測量面中心區(qū)之間的距離。
(注:中心區(qū)是以量面中心為圓心,2mm為半徑的圓形區(qū)域)
3.3 工作尺寸變動量——俗稱量面平行度,是中心區(qū)大工作尺寸與小工做尺寸之差。使用中,盡量使儀器的測頭(如杠杠千分表球測頭)接觸量面中心點(diǎn),以減小測量不確定度。
3.4 工作尺寸大允許誤差——工作尺寸偏差允許范圍。此允許范圍愈小愈好。世界杰出的美國穆爾公司生產(chǎn)的超高精度步距規(guī),工作尺寸480mm以內(nèi)偏差不超過±0.2μm。
3.5 工作尺寸穩(wěn)定性——相對于上一次校準(zhǔn),工作尺寸的變化。步距規(guī)因意外跌落、沖擊、碰撞及好奇者人為扳扭量塊等非常影響,可能引起工作尺寸微小變化,這微小變化難以察覺發(fā)現(xiàn),屬“內(nèi)傷”,足以使步距規(guī)喪失原有精度。步距規(guī)屬極精密量具,制造者和使用者都應(yīng)高度重視,防患于未然。“帶護(hù)欄步距規(guī)”可大大減少外力的不佳影響,不僅精度高,穩(wěn)定性也好。
4. 步距規(guī)的結(jié)構(gòu)型式
按測量塊間有無研合墊塊,分研合型和非研合型。研合型精度高,制造難度大;
按測量塊是否凸出基體,分外凸型和內(nèi)凹型。外凸型使用方便,但穩(wěn)定性差;內(nèi)凹型穩(wěn)定性高,使用不方便。
日本三豐公司步距規(guī)屬外凸研合型。德國KOBA公司步距規(guī)屬內(nèi)凹非研合型。
我司步距規(guī)除外凸研合型、內(nèi)凹研合型外,新增磚利結(jié)構(gòu)——帶護(hù)欄步距規(guī)。該結(jié)構(gòu)步距規(guī)精度高、使用方便、穩(wěn)定性好,深受用戶歡迎。
5. 高精度步距規(guī)——高精度步距規(guī)工作尺寸允許誤差小:工作尺寸1000mm以下,允許誤差±2.5μm;工作尺寸600mm以下,允許誤差±1.8μm;工作尺寸300mm以下,允許誤差±1.2μm。
日本三豐公司高精度步距規(guī)和我司1級步距規(guī)均符合上述要求。
檢測坐標(biāo)測量機(jī)和上等數(shù)控機(jī)床應(yīng)使用高精度步距規(guī)。
6. 注意事項(xiàng):
輕拿輕放,防止碰撞;切勿拆卸,不可重裝;定期校準(zhǔn),專人護(hù)防。手套口罩,隔熱重要。
7. 如何使用步距規(guī)
認(rèn)真閱讀使用說明書,牢記注意事項(xiàng)。查閱檢驗(yàn)報告,反復(fù)核對誤差補(bǔ)償方向(正、負(fù))和大小。
7-1,現(xiàn)場檢測數(shù)控機(jī)床,校對激光干涉儀
1)將步距規(guī)置于數(shù)控機(jī)床工作臺上(好提前一晚等溫),使步距規(guī)與選定導(dǎo)軌平行(100:0.01即可)。用酒精棉簽擦凈步距規(guī)測量塊量面;
2)將裝有杠杠千分表(分辨力1μm,重復(fù)性0.2μm,以下簡稱表)的磁力表座吸附在主軸頭架上;
3)將激光干涉儀的貼附式溫度傳感器吸附在步距規(guī)兩端(不要碰動步距規(guī));
4)使表測頭與步距規(guī)零位測量面中心區(qū)接觸并壓縮約15μm,使指針回零;
5)移出移進(jìn)表測頭3-5次,觀察表指針回零重復(fù)性應(yīng)不超過0.5μm。
6)把步距規(guī)當(dāng)做被檢測對象,從零位工作面開始檢測。移出表測頭,按選定的步距移動工作臺。微調(diào)工作臺使表針回零,由激光干涉儀讀取檢測值并記錄。如此操作,直至檢測完畢。
7)如果檢測結(jié)果與步距規(guī)工作尺寸實(shí)際值一致,說明激光干涉儀在該環(huán)境下可正常使用。如果檢測結(jié)果與步距規(guī)工作尺寸實(shí)際值相差較大,需對激光干涉儀進(jìn)行誤差修正。然后用修正過的激光干涉儀再次檢測步距規(guī),直至檢測結(jié)果與步距規(guī)工作尺寸實(shí)際值一致(誤差小于1μm)。
8)修正激光干涉儀誤差的方法:用修改被測對象線膨脹系數(shù)的方法,使激光干涉儀檢測結(jié)果等于步距規(guī)工作尺寸的實(shí)際值。如此,可提高激光干涉儀在現(xiàn)場環(huán)境下測量準(zhǔn)確度。
7.2 檢測數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)定位精度
1)具體操作見7.1之1);
2)具體操作見7.1之2);
3)具體操作見7.1之4);
4)具體操作見7.1之5);
5)從步距規(guī)零位測量面開始,移出表測頭,按選定的步距移動工作臺。微調(diào)工作臺,使表針回零。在光柵顯示器上讀取工作臺移動量的顯示值,記錄此顯示值;
6)將各顯示值與步距規(guī)各相應(yīng)工作尺寸比較,得出工作臺移動量的誤差;
7)將工作臺移動量的誤差,按數(shù)控機(jī)床操作系統(tǒng)使用說明進(jìn)行誤差補(bǔ)償;
8)重新執(zhí)行上述操作程序1)至6),驗(yàn)證坐標(biāo)定位系統(tǒng)誤差修正的結(jié)果。
7.3 檢測數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌直線度對坐標(biāo)定位精度的影響
將步距規(guī)沿選定導(dǎo)軌方向某一側(cè)(如左側(cè))置于工作臺上,執(zhí)行以上1)至6)操作。再將步距規(guī)沿導(dǎo)軌方向另一側(cè)(右側(cè))置于工作臺上,執(zhí)行以上1)至6)的操作。兩次檢測結(jié)果之差值,即反映該導(dǎo)軌直線度在水平方向?qū)ψ鴺?biāo)定位精度的影響。
將步距規(guī)用等高塊墊高并置于工作臺上,執(zhí)行以上1)至6)操作,墊高前后兩次檢測結(jié)果之差值,即反映該導(dǎo)軌直線度在該垂直平面內(nèi)對坐標(biāo)定位精度的影響。
導(dǎo)軌直線度影響因素不僅包含出廠前的導(dǎo)軌加工精度,還包含運(yùn)輸震動和安裝調(diào)試過程對導(dǎo)軌直線度的綜合影響。上述檢測方法從使用者角度反映出該數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)定位系統(tǒng)精度對加工精度的可能影響。
實(shí)際加工中,可能對工件某一局部區(qū)域加工精度要求特別高。利用步距規(guī)在該區(qū)域?qū)ΜF(xiàn)有機(jī)床定位精度進(jìn)行特別修正,往往能取得意想不到的效果,不一定非要購置昂貴的更上等次數(shù)控機(jī)床。
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-------------------------------《步距規(guī)的詳細(xì)介紹》