待測五面龍門加工中心&特點(diǎn)

隨著機(jī)加工行業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，用于加工大型部件的大型和超大型機(jī)床，其自動化程度變得更高，往往可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，并且精度等級較從前大幅提升。

本案中，待測機(jī)床為動梁式五面龍門加工中心，其就具備以上諸多特點(diǎn)：可對重達(dá)30噸的部件進(jìn)行精密加工，X軸行程可達(dá)6.5米，配備40把刀的刀庫，可完成銑削、鏜削、鉆削、鉸孔、攻絲等加工工序，實(shí)現(xiàn)五面加工。具備高效率、高精度、高柔性的特點(diǎn)，特別適用于核電、冶金、海工等大型復(fù)雜箱體類零件的加工。

五面加工中心的檢測需求

為保障加工精度，該加工中心需定期進(jìn)行檢測標(biāo)定，需要對X、Y、Z、W軸（請參見圖1）的定位精度和直線度誤差進(jìn)行快速診斷，并分析出補(bǔ)償數(shù)據(jù)，作為后續(xù)加工中心校準(zhǔn)調(diào)整的理論支撐。

在精準(zhǔn)測量的同時，客戶需要以的速度對機(jī)床數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，以盡可能地減少停機(jī)時間，保障生產(chǎn)。

圖1：待測五面加工中心及各軸位置示意

檢測方案

針對大型機(jī)床的檢測標(biāo)定，可使用API品牌的Radian激光跟蹤儀實(shí)施，其具備微米級別的測量精度，且無需多次對光調(diào)整，可快速對機(jī)床各軸進(jìn)行跟蹤測量，根據(jù)各測量點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即可快速分析得到定位精度與直線度誤差參數(shù)，精準(zhǔn)、高效！

測量時，將跟蹤儀靶球固定于主軸或工作臺（請參見圖3），機(jī)床按指令沿設(shè)定方向和距離移動，并在設(shè)定位置處短暫停留；Radian激光跟蹤儀隨即以1000Hz（1000點(diǎn)/秒）的速率高效采集該點(diǎn)位置數(shù)據(jù)并發(fā)送至軟件進(jìn)行分析，從而快速得到各軸定位精度和直線度的數(shù)據(jù)指標(biāo)，作為機(jī)床補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)支撐。

圖2：API品牌Radian系列激光跟蹤儀

圖3：本案五面加工中心檢測現(xiàn)場，跟蹤儀靶球安置于工作臺上，工作臺移動，跟蹤儀自動跟蹤測量

測量現(xiàn)場紀(jì)實(shí)

以下圖片分別記錄了本案五面加工中心各軸檢測時的場景及數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

    1、X軸的檢測

圖4：X軸測量（近端）

圖5：X軸測量（遠(yuǎn)端）

圖6：X軸檢測數(shù)據(jù)，直線度（YY）

圖7：X軸檢測數(shù)據(jù)，直線度（ZZ）

圖8：X軸檢測數(shù)據(jù)列表報告

  2、Y軸的檢測

圖9：Y軸測量（左端）

圖10：Y軸測量（右端）

圖11：Y軸檢測數(shù)據(jù)，直線度（XX）

圖12：Y軸檢測數(shù)據(jù)，直線度（ZZ）

圖13：Y軸檢測數(shù)據(jù)列表報告

3、W/Z軸的檢測

圖14：W/Z軸測量（上端）

圖15：W/Z軸測量（下端）

圖16：W/Z軸檢測數(shù)據(jù)，直線度（XX）

圖17：W/Z軸檢測數(shù)據(jù)，直線度（YY）

圖18：W/Z軸檢測數(shù)據(jù)列表報告

4、三軸間關(guān)系分析

圖19：三軸間角度關(guān)系分析

結(jié)論

API品牌的Radian激光跟蹤儀，以其微米級別的測量精度、超大的測量范圍（半徑80米）、以及無需對光，只需對準(zhǔn)靶球即可自動追蹤測量的性能，地滿足了大型機(jī)床檢測的精度需求以及效率要求。

本案中，對五面加工中心X、Y、Z/W、軸的檢測，從測量設(shè)備準(zhǔn)備、機(jī)床準(zhǔn)備開始計算，到分析出數(shù)據(jù)結(jié)果、出具數(shù)據(jù)報告，總計用時約2小時上下，可謂大幅提升了檢測效率，為客戶大幅減少了停機(jī)時間，提升了生產(chǎn)效率。

圖20：API總部大樓

關(guān)于API

API品牌由Kam Lau博士在1987年創(chuàng)立于美國馬里蘭州的羅克韋爾，是激光跟蹤儀的，同時持有多項測量科技的，是精密測量科技領(lǐng)域的者；API自成立以來，始終致力于機(jī)械制造領(lǐng)域精密測量儀器和高性能傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于世界各國的*制造領(lǐng)域，并在坐標(biāo)測量和機(jī)床性能測試的高精度標(biāo)準(zhǔn)方面處于地位。