來源：《農(nóng)家參謀》2020年

黃靖雨　涂瑞祥

（臺州科技職業(yè)學(xué)院）

摘　要：本文介紹了5軸數(shù)控機床的精度檢測，尤其是2個旋轉(zhuǎn)軸的重復(fù)定位精度、空間幾何關(guān)系，以及5軸聯(lián)動性能的檢測方法。

關(guān)鍵詞：5軸；數(shù)控機床；精度檢測

1、引言

對于3軸機床的精度檢測，已經(jīng)形成了一整套完備和規(guī)范的操作流程和檢驗標準。而對于5軸機床的檢測，尤其是2個旋轉(zhuǎn)軸的重復(fù)定位精度、空間幾何關(guān)系，以及5軸的聯(lián)動性能檢測目前還沒有一定之規(guī)，相關(guān)資料也比較缺乏。

本文以我校配備海德漢640系統(tǒng)的GTX-620型5軸數(shù)控機床（包括X、Y、Z、B、C共5軸，且B軸、C軸為雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)）為實踐對象，介紹了5軸數(shù)控機床的精度檢測方法。

5軸銑床精度檢測，首先，要對主軸和三個直線軸進行重復(fù)定位精度的檢測；其次，是針對兩個旋轉(zhuǎn)軸的檢測；Z后，對5軸聯(lián)動性能進行檢測。其中，主軸和三個直線軸的檢測方法和三軸銑床一樣，所以這里不做敘述。

2、旋轉(zhuǎn)軸和5軸聯(lián)動性能的檢測

5軸銑床的檢測，重點是兩個旋轉(zhuǎn)軸的精度。

旋轉(zhuǎn)軸的精度包括兩個方面：一方面是旋轉(zhuǎn)軸運動的精度，主要要檢測每個旋轉(zhuǎn)軸的重復(fù)定位精度；另一方面是兩個旋轉(zhuǎn)軸相互之間的關(guān)系，主要檢測兩個旋轉(zhuǎn)軸軸線和主軸軸線之間空間幾何關(guān)系是否正確。

2.1　測定兩個旋轉(zhuǎn)軸和主軸之間的空間幾何關(guān)系

圖1為海德漢640系統(tǒng)的GTX-620型5軸數(shù)控機床的雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的示意圖，在圖中標出了兩個旋轉(zhuǎn)軸的軸線，這兩根軸線應(yīng)該如圖中那樣相交于一點。如果這兩個旋轉(zhuǎn)軸的軸線不相交，則要測定出兩個軸線的偏心距離。

圖1　雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)示意圖

圖2　雙轉(zhuǎn)臺軸線偏心量測定

測定方法如下：先將C軸轉(zhuǎn)臺校正，使C軸轉(zhuǎn)臺平行于XY平面（方法略）；再如圖2所示，分別旋轉(zhuǎn)B軸+90°和-90°，測量兩個方位下B軸轉(zhuǎn)臺側(cè)面Z高點的高度差。如果高差為零，則雙轉(zhuǎn)臺的空間幾何關(guān)系符合理想情況，如果高差不為零，則B、C軸的偏心量為此高差的二分之一。

2.2　5軸聯(lián)動性能的檢測

5軸聯(lián)動性能的檢測，是通過加工一些標準形狀，如：直線、平面、球形等，再測量加工出形狀的誤差來檢測的。

先加工一條直線，初步判斷5軸空間幾何關(guān)系測定的正確性，同時檢測數(shù)控系統(tǒng)的補償功能是否生效。這是一維形狀的檢測，是Z基本的要求，在此基礎(chǔ)上才能做下面的檢測。

再加工一組平面，檢測5軸空間幾何關(guān)系測定的準確性，同時檢測數(shù)控系統(tǒng)的補償功能是否設(shè)定正確。

這是二維形狀的檢測，比一維形狀的檢測的要求高一等級，如果檢測合格，說明5軸空間幾何關(guān)系的測定基本準確，同時數(shù)控系統(tǒng)基本滿足5軸加工的要求。

Z后，加工球形，進一步檢測5軸空間幾何關(guān)系測定的準確性，同時檢測數(shù)控系統(tǒng)的補償功能是否在三維空間做出了正確的運動補償。這是三維形狀的檢測，也是Z高等級的要求。

如果滿足了三維形狀加工的要求，就可以說這臺5軸銑床完全合格，可以勝任生產(chǎn)加工任務(wù)了。

圖3　5軸聯(lián)動性能檢測

3、總結(jié)

本文以GTX-620型5軸數(shù)控機床為例，介紹了5軸數(shù)控機床的精度檢測方法。對于工廠、學(xué)校驗收或定期檢查、調(diào)整機床精度，具有一定的參考價值。