數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)多軸加工中心的性能起著舉足輕重的作用。

在機(jī)床的整個(gè)生命周期中轉(zhuǎn)臺(tái)的精度和可靠性是機(jī)床制造商關(guān)注的首要問(wèn)題，為此MatsumotoMachine Corporation (MMK) 采取了一種切實(shí)可行、雙管齊下的方法來(lái)減少分度誤差，提高性能。

通過(guò)強(qiáng)化產(chǎn)品校準(zhǔn)和編碼器技術(shù)，MMK將轉(zhuǎn)臺(tái)精度提升到新高度。

背景

MMK是一家技術(shù)領(lǐng)先的供應(yīng)商，為世界各地的工業(yè)機(jī)床制造商供應(yīng)創(chuàng)新型、高質(zhì)量鉗口卡盤(pán)和數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。

MMK數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是配裝德國(guó)OTT GmbH研發(fā)的專利蝸桿與齒輪總成。與雙導(dǎo)程蝸桿齒輪不同，OTT蝸桿齒輪能夠最大限度減少齒輪咬合背隙，具有精度高、效率高、壽命長(zhǎng)且耐使用的優(yōu)點(diǎn)。

使用MMK數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)可以在一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行大部分金屬加工操作，這樣做的益處頗多。因?yàn)橹恍柙O(shè)定一臺(tái)機(jī)器和一套夾具，節(jié)省了時(shí)間和成本，而且由于工件直接在機(jī)器之間傳送，因而可減少工件搬運(yùn)操作、消除公差誤差。

對(duì)于這種復(fù)合加工中心，確保數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)在整個(gè)使用壽命期間的高精密分度和控制精度至關(guān)重要。

挑戰(zhàn)

無(wú)論是將精密設(shè)備集成到加工中心中的第三方機(jī)床制造商，還是各行各業(yè)的最終用戶，都面臨著如何確保精度和性能始終保持一致的難題。

在與機(jī)床的線性XYZ軸一樣，回轉(zhuǎn)軸也容易受到不可控因素的影響，引入角度定位或軸校直誤差，從而導(dǎo)致成品缺陷。

MMK在全球以產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)創(chuàng)新聞名，其決定探索如何在數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的整個(gè)生命周期內(nèi)確保高度精確、可靠地跟蹤和控制轉(zhuǎn)臺(tái)分度，無(wú)論機(jī)床類型、工件復(fù)雜性和工作周期為何。

MMK還希望進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)流程。因此，MMK將分度測(cè)量作為出廠前質(zhì)控程序的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

解決方案

為方便機(jī)床制造商和用戶精確地追蹤和控制數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)分度，MMK選擇集成雷尼紹TONiC?超小型非接觸式增量式光柵系統(tǒng)。

TONiC光柵安裝簡(jiǎn)單，其超小型讀數(shù)頭體積僅為35 mm x 13.5 mm x 10 mm，為MMK提供了一種節(jié)省空間的解決方案。它支持的機(jī)器工作速度最高可達(dá)10m/s，分辨率可達(dá)到1 nm。

轉(zhuǎn)臺(tái)上的圓光柵讀數(shù)頭設(shè)計(jì)配用雷尼紹RESM一體式不銹鋼圓光柵，其柱面上刻有20 μm柵距的刻線，并且具有IN-TRAC?光學(xué)參考零位。

MMK選用雷尼紹結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕巧的XR20-W回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置在制造過(guò)程中以及出廠前驗(yàn)證轉(zhuǎn)臺(tái)精度。

XR20-W與雷尼紹XL-80激光干涉儀搭配使用，通過(guò)遠(yuǎn)控方式對(duì)被測(cè)軸執(zhí)行非接觸基準(zhǔn)測(cè)量，精度達(dá)到±1角秒。XR20-W由伺服控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)采集與軸運(yùn)動(dòng)同步，也就是說(shuō)，在測(cè)量期間無(wú)需操作人員干預(yù)。

結(jié)果

MMK將雷尼紹TONiC非接觸式光柵系統(tǒng)集成到數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)上，從而進(jìn)一步確保了轉(zhuǎn)臺(tái)精度和可靠性，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的整體運(yùn)動(dòng)控制性能。

使用雷尼紹XR20-W執(zhí)行分度測(cè)量-900.png

MMK將雷尼紹XR20-W無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置與XL-80激光干涉儀結(jié)合使用，與傳統(tǒng)的自準(zhǔn)直儀技術(shù)相比，產(chǎn)品檢測(cè)時(shí)間縮短了一半。不僅簡(jiǎn) 化了測(cè)量程序，而且提高了自動(dòng)化水平。采用這種方法，可詳細(xì)評(píng)估并解決運(yùn)動(dòng)控制的任何損失或者渦輪蝸桿效率的問(wèn)題。基于ISO質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面分析，以驗(yàn)證產(chǎn)品性能。