對五軸聯動加工中心的擺軸( 即A 軸) 全行程精度的檢測提出了一種快速有效的解決方案。詳細敘述了該方案的具體操作步驟、注意事項以及在檢測過程中采用的測量設備和依據的檢測標準,同時對被檢軸進行了有效地精度補償。
五軸聯動簡介
五軸聯動加工中心是指有五個坐標軸( 三個直線坐標軸: X,Y,Z 軸和兩個旋轉坐標軸: C,A 軸) ,可在計算機數控( CNC) 系統的控制下同時協調運動進行加工的數控加工設備。
通過A 軸與C 軸的組合,固定在工作臺上的工件除了底面之外,其余的五個面都可以由立式主軸進行加工。A 軸和C 軸最小分度值一般為0. 001°,又可以把工件細分成任意角度,加工出傾斜面、傾斜孔等。A 軸和C 軸如與XYZ 三個直線軸實現聯動,依靠先進的數控系統、伺服系統以及軟件的支持可加工出復雜的空間曲面。
常見的立式五軸聯動加工中心有兩個回轉軸,如圖1 所示,一個是工作臺回轉軸,以X 軸方向為軸心線, ± 90°來回擺動,定義為擺軸,也稱A 軸; 一個就是設置工作臺的中間的回轉臺,在圖示的位置上環繞Z 軸方向360°回轉,定義為C 軸。
加工中心XYZ 以及C 軸的精度檢測,技術手段現在已經很成熟。XYZ 三個直線軸一般是采用雙頻激光干涉儀作為標準進行檢測,回轉C 軸用雙頻激光干涉儀以及配套的回轉分度器檢測,或者用傳統的正多面棱體配上自準直儀進行角分度檢測,這里不再詳述。
而對于A 軸,同樣是角分度檢測,也可用雙頻激光干涉儀回轉分度器或者是正多面棱體和自準直儀作為標準進行檢測。但是如果是照搬全套C 軸的檢測方法,將無法在全行程內完成測量,因為隨著A 軸的轉動,工作臺將遮擋測量光路,無法繼續檢測,只能檢測到部分角度,也就不能判斷A 軸整個行程范圍的精度。