机器人与减速机 工业机器人的研发、制造与应用是衡量一个国家科技创新和高端制造实力与水平的重要标志。工业机器人主要由减速器、伺服电机及控制系统三大核心部件组成,精密减速器是工业机器人中最关键的功能部件,也是目前制约我国机器人产业发展的瓶颈之一。在国家自然科学基金、863计划项目等的支持下,江苏泰隆集团联合重庆大学机械传动国家重点实验室历经4年艰苦攻关,突破国外技术垄断,攻克RV机器人用减速器国际技术壁垒,自主研发出摆线包络精密减速器、谐波减速器、轮边马达减速器、摆线钢球减速器四款高精密减速器,实现了国产机器人用精密减速机国产化的重大突破,并在不久前举办的上海国际齿轮传动装备展览会上首次亮相。 据该项目总负责人黄留生介绍,泰隆摆线包络精密减速器的研发是基于摆线针轮行星机械传动设计原理,建立了摆线包络、行星传动的啮合基础理论,选择采用了渐开线圆柱齿轮行星减速机与摆线包络减速机二级减速结构,大幅度提高了减速机的制造精度、传动效率、传感扭矩与承载力,减少机体体积和重量,降低制造成本。它可以作用于机器人的移动机座、运行大臂、代步行走、重载旋转、智能转换等关节部位,广泛配套应用于航天航空、国防军工、电子电气、医疗器械等领域机器人的智能型切割、焊接、喷涂、包装复杂的高难度作业,提高作业效率。目前已获授权专利13件并通过科技成果鉴定,被权威专家组确认总体技术水平国内领先,核心技术达到国际同类产品先进水平。国产机器人用精密减速机国产化的重大突破对构建我国完整的机器人行业自主知识产权产业链,提升国产机器人市场竞争力,推动我国机器人产业由技术引进型向自主创新型转变具有重大现实意义。
如机床没有硬限位,报警号是OT0500,报+X超程报警应是软限位报警,用机械的方法要过来,因是绝对值编码器数值跟着变化,变到4121又报警应该是超过了软限位的数值,可以检查参数1320(软限位正向数值)1321(软限位负向数值)1326(工作区域正向数值)1327(工作区域负向数值)以上数值是机床坐标。如果系统上的数值和机床的实际位置不符,可重新设置机床的机械坐标(设置机械坐标可以在手轮的方式下找到实际的机械坐标,如在摇动机床的时候报超程可以先修改一下软限位参数,然会再摇动,找到参数1815#5和1815#4 改为0.断电重启,然后再把1815#5改为1断电重启,再把1815#4改为1看一下机械坐标是否归0)。然后根据机械位置设置一下软限位和工作区域即可。如有需要机床报警技术支持的、请拨打15763270866或加QQ296147106。
3月5日发往江苏徐州、安徽滁州、北京通州、 HVC1060/HVC1270/HVC715.
NX许可证错误解决方发前言:安装UG要确保安装路径是全英文路径!! 打开UG时弹出如下内容的警告:“NX许可证错误:NX要求正确配置环境UGS_LICENSE_SERVER.可将其设置为NX许可证服务器值part@hostname,或者将其值直接指向许可证文件。默认情况下,其格式为28000@ serverName” 原因: NX6.0网络两个插件lmgrd.exe 和ugslmd.exe会在后台运行。插件负责与运营商的直接联系,关闭后运行NX会被默认为盗版而出现许可证错误从而要求配置环境变量。出现原因:一、手动关闭了插件,重启计算机即可 二、在杀毒软件上关闭,一般默认为永久关闭,如金山网镖。将阻止运行的插件取消即可 解决步骤:1.单击开始进入程序找到UG许可工具然后单击其中的 lmtoos(即是许可证),弹出如下图的对话框: 2.单击菜单栏的 config services 弹出如下图的对话框: 3.查看红色方框内是否选择如下文件,若不是将它改为如下设置:第一行选择 lmgrd.exe第二行选择 nx6.lic第三行选择 ugslicensing.log; 设置好后将下方两个方框打上勾。4.单击 save service 键,弹出一个警告,单击是即可。5.单击菜单栏的 键,在弹出的对话框中单击 Start Server键。6.若电脑中装的杀毒、维护之类的电脑具有拦截插件阻止开机启动功能的,还要把安装目录中的lmgrd.exe 和ugslmd.exe这两个插件设为开机启动。7.最后重启电脑。(这种方法对部分电脑有效)
看看国内精工机床都在第几梯队、tieba.baidu.com/p/3321156583、海特在第六梯队。
AI先行控制(G05.1Q1配合)参数号标准值速度优先1速度优先2意义1432---各轴******切削进给速度(mm/min)1620--各轴快速直线型加减速时间常数(ms)1621--各轴快速铃型加减速时间常数T2(ms)1769321616各轴插补后时间常数(ms)1660700.02000.04000.0各轴插补前******允许加速度(mm/sec^2)1783400.0500.01000.0基于拐角速度在减速时的允许的速度差(mm/min)1737525.01500.03000.0各轴AICC/AIAPC控制中******允许加速度(mm/sec^2)17355251500.03000.0各轴圆弧插补时******允许加速度(mm/sec^2)固定设定值的参数:参数号标准设定参数含义1602#6,#31,0插补后加减速为直线型(使用FAD时设定)1604#01,0AICC运行时程序中是否需要指定G05.1Q118255000位置增益2003#31PI控制有效2003#51背隙加速有效2005#11前馈有效2006#41在速度反馈中使用最新的反馈数据2007#61FAD(精密加减速)有效2009#71背隙加速停止有效2016#31停止时比例增益倍率可变有效2017#71速度环比例项高速处理功能有效2021128负载惯量比(速度环增益倍乘比)20671166TCMD(转矩指令)过滤器206950速度前馈系数207120背隙加速有效的时间20825(1um)背隙加速停止量209210000先行(位置)前馈系数2107150切削用负载惯量比倍率(%)210916FAD时间常数21192(1um)停止时比例增益可变用,判断停止电平2202#11切削,快速速度环增益可变2202#211/2PI电流控制只在切削方式有效2203#211/2PI电流控制有效2209#21FAD 直线型有效如果使用HRV3(高速HRV)时设定的参数。2013#01HRV3有效(伺服初始化的电机代码必须按照HRV2/3定)2013#211/2PI电流控制只在切削方式有效2334150高速HRV电流控制时电流环增益倍率(切削)2335200高速HRV电流控制时速度环增益倍率(切削)
河北保定XHS2014精工龙门铣 一、 机床用途1、 XKS2014型立式定梁精工龙门铣是集机、电、液等先进技术于一体的机械加工设备,主要用于模具、凸轮、曲面和孔的加工。广泛应用于航天、航空、军工、机械制造行业各种板类、箱体类、机架类等复杂零件的粗、精加工,该机床可实现立式铣头横向(Y轴)、垂直运动(Z轴)与工作台纵向运动(X轴)的三轴联动。可进行铣、镗、钻、刚性攻丝、绞孔、锪孔等多工序加工。2、 该机床是山东海特精工机床有限公司生产的完整全新设备,具有高刚性的结构设计、可靠的精度稳定性及保持性、完整的配套,部件设计采用模块化,标准化程度高,具有良好的互换性,稳定的质量,机床设计先进、性能可靠、操作简便、维修方便。同时该机床是我公司引进并消化吸收欧洲先进的设计与工艺技术,整机具有高刚性的框架结构设计,因此不仅具有强力切削的能力,同时又能满足高精密零件的加工。二、 机床的标准配置 1、 机床龙门框架 该机床总体结构由床身、双立柱、固定横梁组成封闭的刚性框架结构,工作台沿床身导轨作纵向运动(X轴),固定横梁上配置一台立式大功率多功能滑枕铣(镗)头,铣镗头溜板横向沿横梁导轨左右运动(Y轴)及滑枕镗铣头上下运动(Z轴)。2、 机床的基础件 机床的主要基础件床身、工作台、立柱横梁、横向溜板、铣头滑枕等,均采用高强度铸铁,树脂砂造型,具有良好的减震性、热稳定性、整机结构强度与刚性高。3、 滑枕铣头l 立式滑枕铣头采用滚珠丝杆直接传动式设计机构,采用交流伺服电机驱动,滑枕镗铣头带有自动拉松刀装置,气液压复合松开、碟簧拉紧。4、 Z轴运动氮气平衡l Z轴上下运动采用氮气平衡气缸平衡其运动的不平衡力,以减少滚珠丝杠的空载扭矩,减少滚珠丝杠的磨损,保持滚珠丝杠的精度稳定性。以上的动作是由独立的气压系统控制实现的。5、 机床导轨形式l X轴采用两条重载型(滚柱)直线道轨结构,床身为整体铸造结构,结构刚性好。l Y轴采用两条重载型(滚柱)直线道轨结构,购成90°形式,这提高了Y轴导轨的精度及刚性。l Z轴采用矩型滑枕结构,与横向溜板结合的导轨帖四氟乙烯导轨耐磨带。l 各运动副运行平稳、准确,耐磨损、寿命长久。6、 X、Y、Z轴运动形式l X、Y、Z轴均采用高精度预载滚珠丝杠。l X、Y轴通过大功率交流伺服电机直接连接,无间隙传动。l Z轴通过交流伺服加抱闸电机直接连接,无间隙传动。7、 机床导轨的润滑:l 各轴导轨润滑采用中央集成式自定时定量润滑系统,该系统为自动润滑,有失压及缺油安全保护及报警。8、 防护形式l 机床的X轴导轨采用不锈钢伸缩式防护罩进行防护。l 机床的Y轴导轨采用伸缩式风琴防护罩进行防护。l 龙门框架上设置检修用的行梯和防护栏杆。l X、Y、Z轴采用拖链防护装置。9、 机床主传动、进给传动配置l 机床主传动(滑枕铣镗头)采用交流主轴电机驱动l X、Y、Z轴采用交流伺服电机驱动,X、Y、Z轴采用具有绝对值编码器的交流伺服电机l Z轴具有抱闸制动保护装置,断电时自动夹紧,可防止滑枕镗铣头出现“下滑”“溜车”现象。二、主要技术参数表XKS2014精工铣规 格工作台规格(长×宽)2200x1000工作台******载重6000 kgX坐标行程2200mm (******)Y坐标行程1600 mm (******)Z坐标行程800mm两立柱之间******宽度1400mm主轴端面到工作台距离150mm-950mmY滚柱线轨 55mm P级 X滚柱线轨 55mm P级 Y向丝杠5512C3级X向丝杠6312C3级X向丝杠5512C3级Z硬轨淬火贴塑 X、Y、Z切削速度1~5000 mm/minX、Y、Z快速进给速度24/24/15 m/min主轴单元BT50-150主轴转速范围50~6000 r/min主轴锥孔BT 50系统台湾新代21MA主轴电机18.5KW/6000X、轴伺服电机 5.5KW Z轴伺服电机 4.4 KW Z轴含抱闸Y轴伺服电机 4.4KW 工作台T型槽(槽数×槽宽×槽距)7×22×160mm定位精度500/+0.0075mm 重复定位精度 500/+0.005 mmZ向配重氮气平衡系统气源压力0.5-0.8 MPa机床轮廓尺寸(L×W×H)(大约)7600mm*3600mm*3800mm机床重量(约)16T四、主要配套件及选用品牌一览表序号项 目数量制造厂家名称1. 数 控 系21MA1套台湾2. 主轴伺服电机与驱动1套汉准3. X、Y、Z伺服电机各1套日本安川4. X、Y、Z驱动器1套日本安川5. X、Y、Z轴丝杠轴承各1组日本NSK德国FAG6. X、Y、Z轴滚珠丝杠各1组台湾7. X、Y滚柱线轨各1 套台湾上银8. 主 轴 单 元BT501 套台湾9. 锁紧螺母1套台湾10. 主要电气元件1组法国施耐德11. 主要气动元件1组台湾亚德客12. 自动润滑系统1套台湾13. 切削液水泵1套四川14. 打刀缸1个国鼎15. 电器柜冷却交换机1套上海16. 变压器1台上海17. 电子手轮1部上海18. 螺旋式双排屑器(两侧)1套海特精工
金属材料的硬度测定硬度分为:①划痕硬度。主要用于比较不同矿物的软硬程度,方法是选一根一端硬一端软的棒,将被测材料沿棒划过,根据出现划痕的位置确定被测材料的软硬。定性地说,硬物体划出的划痕长,软物体划出的划痕短。②压入硬度。主要用于金属材料,方法是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料,以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同,压入硬度有多种,主要是布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等几种。③回跳硬度。主要用于金属材料,方法是使一特制的小锤从一定高度自由下落冲击被测材料的试样,并以试样在冲击过程中储存(继而释放)应变能的多少(通过小锤的回跳高度测定)确定材料的硬度。 硬度分类 划痕硬度1722年,法国的R.-A.F.de列奥米尔首先提出了极粗糙的划痕硬度测定法。此法是以适当的力使被和材料在一根由一端硬渐变到另一端软的金属棒上划过,根据棒上出现划痕的位置确定被测材料的硬度。1822年,F.莫斯以十种矿物的划痕硬度作为标准,定出十个硬度等级,称为莫氏硬度。十种矿物的莫氏硬度级依次为:金刚石(10),刚玉(9),黄玉(8),石英(7),长石(6),磷灰石(5),萤石(4),方解石(3),石膏(2),滑石(1)。其中金刚石最硬,滑石最软。莫氏硬度标准是随意定出的,不能精确地用于确定材料的硬度,例如10级和9级之间的实际硬度差就远大于2级和1级之间的实际硬度差。但这种分级对于矿物学工作者野外作业是很有用的。 压入硬度用一定的载荷将规定的压头压入被测材料,根据材料表面局部塑性变形的程度比较被测材料的软硬,材料越硬,塑性变形越小。压入硬度在工程技术中有广泛的用途。压头有多种,如一定直径的钢球、金刚石圆锥、金刚石四棱锥等。载荷范围为几克力至几吨力(即几十毫牛顿至几万牛顿)。压入硬度对载荷作用于被测材料表面的持续时间也有规定。主要的压入硬度有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等。 洛氏硬度这种硬度测定法是美国的S.P.洛克韦尔于1919年提出的,它基本上克服了布氏测定法的上述不足。洛氏硬度所采用的压头是锥角为120°的金刚石圆锥或直径为1/16英寸(1英寸等于25.4毫米)的钢球,并用压痕深度作为标定硬度值的依据。测量时,总载荷分初载荷和主载荷(总载荷减去初载荷)两次施加,初载荷一般选用10千克力,加至总载荷后卸去主载荷,并以这时的压痕深度来衡量材料的硬度。洛氏硬度记为HR,所测数值写在HB后,洛氏硬度值计算公式为: 式中h表示塑性变形压痕深度(毫米);k是规定的常量;分母中的0.002(毫米)是每洛氏硬度单位对应的压痕深度。对应于金刚石圆锥压头的k=0.20(毫米),对应于钢球压头的k=0.26(毫米)。 为了适应极宽阔的测量范围,可采用改变载荷和更换压头两种办法。不同的载荷和压头组成不同的洛氏硬度标尺,常用的标尺有A、B、C三种。标尺B用于中等硬度的金属材料,如退火的低碳钢和中碳钢、黄铜、青铜和硬铝合金;压头为直径1/16英寸的钢球;载荷为100千克力。其标尺范围是由HRB0到HRB100,硬度高于HRB100时钢球可能被压扁。标尺C用于硬度高于HRB100的材料,如淬火钢、各种淬火和回火合金钢。压头为顶角120°的金刚石圆锥;载荷为150千克力。标尺C的使用范围是从HRC20到HRC70,标尺B和C是洛氏硬度的标准标尺。标尺A用于钨、硬质合金及其他硬材料,还用于淬硬的薄钢带。由于大载荷容易损坏金刚石压头,所以载荷改为60千克力。标尺A是所有洛氏硬度标尺中唯一能在退火黄铜直到硬质合金这样广阔的硬度范围内使用的标尺。 洛氏硬度试验采用三种试验力,三种压头,它们共有9种组合,对应于洛氏硬度的9个标尺。这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。最常用标尺是HRC、HRB和HRF,其中HRC标尺用于测试淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。这是金属加工行业应用最多的硬度试验方法。HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。HRF标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属,但是实际应用上一般只限于测试硬质合金和薄硬钢带材料。
加工中心几何精度的研究 加工中心,作为排除了加工时人的具体干预的自动机床,它的几何精度检验必须真实地反映其工作区内形成工件轮廓表面的刀尖点相对工件运动轨迹的规律性要求,因此,其检验的重点,应该是影响工件加工的形位精度。本文就内容改动较大的ISO/DIS10791中的几何精度检验部分行将贯彻之际,对照目前正在执行的JB/GQ1140-89加工中心部颁标准,发表一孔之见,探讨加工中心几何精度检验的合理性。 1 揭示部件运动直线度的两类误差运动部件沿各坐标轴运动的直线度,不仅直接影响工件的形状精度,还间接影响工件的位置精度(通过部件运动的平行度、垂直度等)和尺寸精度(通过部件运动的定位精度),故它是加工中心几何精度检验的重点和基础。 众所周知,部件的直线运动总是包含着六个误差因素:运动部件上任一有代表性的点(如刀尖点、工件中心点或工作台中心点等)在运动方向上的一个位置误差,两个该点轨迹的线误差和三个该点轨迹的角度误差(图1)。当仅考查部件沿X轴运动的直线度时,则排除位置误差EXX这个因素,应该检测点沿Y轴(在XY平面内)和Z轴(在XZ平面内)方向平动的线值误差EXY、EXZ以及点绕X轴倾斜,绕Y轴摆动和绕Z轴起伏的旋转角值误差EAX、EBX和ECX这五项误差的全部,缺一不可(应当指出,由于阿贝误差的影响,运动部件上不同的点受所测得角值直线度误差的影响程度是不同的),这是因为角值误差和线值误差是两类性质完全不同的直线度误差。具体表现在:(1)它们的形成机理完全不同,线值误差是运行中运动部件平移导致的,角值误差则是运动部件在运行中旋转造成的。(2)两类误差从理论上讲不能直接相互换算,不能用一类误差补偿另一类误差(当然,角度很小时,用线值误差近似表示角值误差的对应弧值是允许的)。(3)线值误差用偏离理想直线的长度值计,角值误差则是偏离原位的绕轴线的转角值,以比值、微角或微弧计。(4)线值误差只能用线值检测器具(平尺和千分表,钢丝和显微镜,准直望远镜或激光干涉仪等)检验,角值误差必须用角度检具(水平仪、自准直仪、激光干涉仪等)才能检出。因此,少检这五项误差中的任何一项,都会造成直线误差的漏检。例如,只用千分表和平尺检工作台沿X轴移动的直线度(图2),不论在水平面还是垂直面内,都会出现图示那种运动实际不平直而千分表读数却始终不变(示平直)的情况,漏检了角值误差。同样,单用水平仪或自准直仪检工作台沿X轴移动的直线度时,也会在水平面或垂直面内检不出图3所示那样的的平移直线度误差。 图1 卧式加工中心直移部件运动误差示意图 图2 工作台直移的转角误差 图3 工作台直移的平移误差 2 加工中心新、旧几何精度标准相关检验项的评析JB/GQ1140—89加工中心精度标准 运动直线度检验 在JB/GQ1140-89标准中,对各坐标轴线运动直线度的检验,有明显的漏检现象。例如工作台沿X轴移动的直线度,只通过序号G2的a和b两项,检测了它沿Z轴(水平面内)和Y轴(垂直面内)平移的两个线值直线度误差,又通过序号G3检测了它绕X轴倾斜的角值直线度误差,而漏检了它绕Y轴的摆动和绕Z轴的起伏两项角值直线度误差,因此检验合格的机床仍可能是不合格的。这里应当指出,G3检项称作移动的平行度不符合ISO230-1∶1996中平行度的定义,显然是概念不清或名不符实。同理,Z轴方向同X轴方向相似,只检了两个线值和绕Z轴倾斜角值的直线度误差,漏检了绕X轴的起伏和绕Y轴的摆动两项角值直线度误差。而Y轴方向则只检了两个线值直线度误差,角值直线度误差全部漏检。此外,根本未列项检验主轴及滑枕(有此结构时)沿轴线移动的直线度误差。 运动的平行度和垂直度检验 在JB/GQ1140-89标准中,对有关运动平行度的检验,只检了主轴轴线对Z轴运动的平行度和X轴运动对工作台T形槽或棱边的平行度,而严重影响加工精度的主轴及滑枕沿其轴线运动对Z轴运动的平行度以及X轴运动或Z轴运动对工作台面的平行度等却未列项检验。对有关运动垂直度的检验,也只检了垂直坐标轴对工作台面的垂直度,未检X轴运动对Y轴运动和Z轴运动的垂直度。这样一些相互运动的位置精度不检,呈模糊状态,未真实反映机床的几何精度,显然不合理,不科学。 G11所检静态的主轴轴线与工作台面的平行度(卧式)或垂直度(立式),实用意义不大,而G19静态的工作台T形槽直线度的检测,更可取消,因这是工作台零件的检项。ISO/DIS10791国际标准几何精度检验部分 运动直线度检验 在ISO/DIS10791标准中,对X、Y和Z三个坐标轴运动直线度误差的检测,都是按分别检测二个线位移误差和三个角位移误差的方法进行的,完全符合前述直线度的合理检验方法。这里应着重指出的是,Y轴运动直线度中绕Y轴倾斜分量的检法,因水平仪无法放置,不能用;而自准直仪需把反射镜放在主轴箱上,又无法保证自准直仪与反射镜的同步直移精度,也不宜用。故如图4所示,它是借助于线值检具千分表和圆角尺,在工作台相距d长的两个位置上,均沿Y轴移动千分表,并于圆角尺同一侧母线的5个等距点分别读数,计算每个测量高度工作台两位置读数的差值,可求得 (******差值—最小差值)/d=tand≈d式中 d——绕Y轴倾斜角误差 同时也列项检验了主轴和滑枕沿其轴线移动直线度。 运动的平行度和垂直度检验 ISO/DIS10791标准(草案),规定了各相关运动部件间的平行度和垂直度的检验。既有工作台面与主轴轴线各自对相关坐标轴运动的平行度和垂直度,也有主轴与主轴滑枕沿轴线运动对Z轴运动的平行度以及各坐标轴运动间的垂直度。这些检验表明,新标准强调的是加工中心在各部件运动状态下几何精度的全面检验,而未检静止状态的几何精度,这就直接反映了工作台面、主轴轴线与坐标轴线间在实际工作时的位置关系,也表明了直接影响工件形位精度的,坐标联动时坐标轴间的位置精度,因此是合理的。用新标准取代旧标准,无疑有利于机床质量的提高,势在必行。3 对新标准(草案)几点商榷直线度是平行度和垂直度测量的基础,笔者认为在检验两直线平行或垂直时应把直线度误差考虑进去,由此,新标准的下述内容值得商榷。 ISO/DIS10791标准对于Z与Y、Y与X及X与Z任意两运动轴线垂直度的检验,均按两轨迹互相正交的检法,先使角尺的一边精确平行于部件上一点沿其中一个坐标轴运动的轨迹Ⅰ,再测该点沿另一坐标轴运动的轨迹Ⅱ对角尺另一悬边的平行度,使若干点的等距误差在允差之内(垂直度的测量实质是平行度的测量)。按此检法: 必须规定轨迹Ⅰ运动部件在支撑导轨上的确定位置,而新标准中无此要求,这将存在部分误差的漏检现象,导致检验结果的异议。现以工作台沿X轴运动,主轴箱沿Y轴运动的垂直度检验为例(图5),分析如下: 在工作台沿X轴运动的全程内,轨迹Ⅰ肯定有包括XY平面中沿Y轴平移和绕Z轴起伏角误差在内的直线度误差,调整置于工作台上平尺与轨迹Ⅰ精确平行,也只能是轨迹两端或有限点等距。轨迹Ⅰ的直线度误差,尤其是绕Z轴起伏角误差的直线度误差分量,必将导致工作台处于行程内不同位置时,台面与理想X轴线的夹角各异,直接影响X轴与Y轴运动的垂直度误差读数。可见,不考虑工作台运动的直线度,将导致由此引起的这部分误差漏检,而考虑X轴运动直线度的影响,就必须规定检测Y轴运动对角尺另一悬边平行时工作台的合理确定位置,否则可能有此类更大误差漏检。 如果机床的Z轴运动是立柱沿Z向床身直线移动的布局形式(图5),则X轴与Y轴运动的垂直度检验还应规定,检测轨迹Ⅱ与角尺另一悬边平行时,立柱在Z向床身导轨上的确定位置。因为给予主轴箱沿Y轴运动导向的立柱,需完成沿Z轴的直线运动,运动中绕Z轴旋转的直线度角误差分量将使立柱倾斜,导致主轴箱沿一条偏离理想Y轴线的斜线运动,从而产生Y轴与X轴运动的垂直度误差。显然,立柱定位在Z向的不同位置,立柱的倾角也是不同的。 图4 Y轴运动直线度之Y轴倾斜角误差检验图 a、b、c——三种数值大小相等但形式不同的直线度误差dZs,其中 dZsa=dZsb=dZscⅠ、Ⅱ、Ⅲ——三种方向与数值不同的平行度误差dZp,其中dZp1=0,dZp2和dZp3的误差大小相等方向相反。图6 运动的直线度和平行度误差的合成 图5 X轴与Y轴运动垂直度检验的示意图 基于同样道理,ISO/DIS10791标准在检验主轴轴线与Z轴运动的平行度时,未考虑Y轴运动直线度误差的影响,未规定主轴箱在立柱上的确定高度。分别检验工作台面上排直定位孔基准和工作台侧定位基准对Z轴运动的平行度时,未考虑X轴运动在XZ平面内绕Y轴摆动直线度角误差分量的影响,未规定工作台在X方向的确定位置。它们都将导致检验结果的不确定性,最终难以贯彻实施。 对沿一个坐标轴运动的部件,被沿另一坐标轴运动的部件导向的机床布局,如图1中沿X轴运动的工作台被沿Z轴在床身上运动的滑座导向的布局情况,还存在着工作台运动的直线度受到滑座运动直线度影响的两部分误差合成的问题。因为滑座运动的绕Y轴摆动的这项直线度角误差分量,将使滑座倾斜,导致滑座上原本平行于理想X轴的工作台运动导轨,产生了平行度误差,从而导致最终工作台运动直线度误差的增大。图6所示为工作台在X向全行程L内,差值相同的a、b、c三种型式直线度误差dZs,受到滑座在Z向三个位置的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同倾斜角影响,附加产生工作台运动的平行度误差dZp时,工作台合成误差dZs+p的变化情形。可以看出,滑座沿Z轴运动的直线度对工作台沿X轴运动的直线度的影响很显著,是不能忽视的,ISO/DIS10971标准未考虑这个影响因素,显然会直接影响它的准确与合理。
加工中心及机器人的功能实现 加工中心和机器人都是制造工业常用的可编程基础装备,但由于完成作业不同所需功能也不同: (1)加工中心主要用于完成切削加工作业,为此必须具有高定位精度、高加工精度(微米级);高出力(数千牛至数万牛);高结构刚度;高抗振性和高生产效率。为了提高生产效率,主轴转速必须高速伺服,空程进给速度要够高,换刀时间够短,且工件上下迅速。 (2)机器人在制造业中主要用于完成弧焊、点焊、喷漆、搬运、装配、摆放、码垛、打毛刺等作业,为此需要作业灵巧性和够快的运动速度。但除去特殊情况外,多数工业机器人其定位精度和运动精度(亚毫米级)、出力(数十牛至数百牛)以及结构刚度都远低于加工中心。 从构造方面对比加工中心和机器人可以看出: (1)加工中心和机器人的计算机精工系统的坐标变换系统不同,但功能类似,二者可以在同一个平台上实现。 (2)加工中心和机器人的主机都是C形构造,在完成作业时整个装备都是形不封闭的,从结构刚度和抗振性角度看都有改进的余地(例如可采用并联杆结构),其优点则是作业对象上下制造装备的可达性较好。但加工中心各主要组成部分多数通过J1型接口相联结,或是通过J2型滑动或滚动导轨运动副接口相联结,因而结构刚度甚高。机器人为了保证作业运动的灵巧性,各个组成连杆构件一般通过J2型滚动轴承运动副接口相串联,工作时类似悬臂梁,终端的刚度较低。 (3)加工中心的主轴和机器人的终端相对应,二者都可以配置不同的终端效应器。机器人的终端效应器配置在加工中心上就可能得到机器人化加工中心。把加工中心的终端效应器配置在机器人上就可能得到机床化的机器人。 (4)加工中心的刀库用来存放刀具、量具,也可以用来存放机器人的终端效应器。加工中心和机器人所需功能不同、构造不同、技术特点也不同,按目标需求融合二者技术优势,利用机械可分合固接接口和机械可重布接口,将可以实现制造装备的可重组设计。