5.6 Оптика для виміру взаємоперпендикулярності вісей
При вимірі взаємоперпедикулярності вісей використовується оптика для виміру прямолінійності, а також еталон прямого кута, що відбиває падаючі на нього промені під прямим кутом. Точність одержання кута 90° становить 0,4.
5.7 Контрольовані параметри верстатів із чпу
Є кілька різних нормативів, пов'язаних з контролем параметрів машин: NMTBA - СШ, VDI/DGO 3441 - Німеччина, JIS B 62XX - Японія, BSI BE 4656 - Англія, PN-93/M/-55580 - Польща, ISO/DIS 230 - Європейський Союз. Ці нормативи відрізняються вимогами до порядку проведення й методикою обробки результатів вимірів. У зв'язку із установленою системою керування якістю, ISO9000 прагне до однаковості нормативів і відносних міжнародних нормативів ISO/DIS230.
Відповідно до польського нормативу PN-93/M-55580 визначений перелік контрольованих параметрів. При комплексному контролі параметрів машин необхідно перевіряти наступні особливості форми, положення й переміщення ліній або поверхні машини: прямолінійність, площинність, паралельність (рівновіддаленість), взаємоперпендикулярності, оберт (обіг, поворот).
Розрізняються наступні перевірки прямолінійності: прямолінійність лінії на площині або в просторі, прямолінійність частини робочої поверхні установки й прямолінійність руху.
У випадку виміру паралельності, рівновіддаленості й співвісності проводяться наступні виміри: рівновіддаленість лінії й площини, паралельність переміщення, паралельність осей і співвісність.
Рисунок 5.6 - Оптика для виміру прямолінійності
На рис. 5.6:
ЕХ - відхилення лінії по вісі Х;
EYZ - відхилення лінії по вісі Y;
EZZ - відхилення позиціювання;
EAZ - стрибок;
EBZ - схід з напрямку;
ECZ - обертання уздовж вісі Z.
Особливо важливим питанням при контролі машин є дослідження прямолінійного переміщення каретки машини уздовж вісі руху. Помилки прямолінійного переміщення каретки машини можна охарактеризувати шістьома параметрами відхилення: одне відхилення положення в напрямку руху, два нахилення лінійної траєкторії точки каретки, що рухається, три відхилення кутових рухомої каретки. Всі шість параметрів мають однакове значення, тому що помилки позиційні, виникаючи з небажаних кутових переміщень або поступальних рухів, можуть бути більше ніж помилки позиційні на лінійних вісях. Відзначимо, що лазерний інтерферометр використовують для виміру п'яти із шести вищевказаних параметрів: лінійність або прямолінійність горизонтальна, прямолінійність вертикальна, стрибки й сходи з курсу, а також перпендикулярність між двома вісями.
5.8 Позиціювання лінійне
Визначення лінійного позиціювання виконується за схемою, представленою на рис.5.7 Для виміру використовується лазерна система в конфігурації: лазерна голівка, система компенсації, комп’ютер із програмою розрахунку позиціювання по ISO/DIS-230, оптика для лінійних вимірів.
Рисунок 5.7 – Схема для визначення лінійного позиціювання
При використанні лазерного інтерферометра для перевірки позиціювання машин можна орієнтуватися на наступні параметри:
- діапазон виміру 030 м;
- ціна поділки - 0,1 або 0,01 мкм;
- похибка виміру - 1,5 мкм/м.
Процес визначення позиції можна розділити на наступні етапи:
- складання вимірювальної схеми; установка і юстировка лазерної голівки на нерухомій підставці, установка ретрорефлектометра на рухливому столі машини;
- юстировка оптики на всьому шляху переміщення ретрорефлектометра;
- програмування порядку зупинок машини, машина повинна зупинятися в точках виміру на 1 с;
- цикл вимірів містить у собі виміри як у прямому напрямку руху рухомого елемента, так і у зворотному напрямку. У кожній точці зупинки виміряється різниця між фактичним значенням і розрахунковим значенням координати. Проводиться не менш п'яти циклів вимірів, після чого здійснюється обробка отриманих результатів;
- остаточний результат містить у собі такі параметри машини як відтворюваність – Rpmax, люфт - Nmax і точність системи керування - Mar.
З однієї установки лазерної голівки, змінюючи положення лінійного інтерферометра й ретрорефлектора, можна одержати лінійне позиціювання для трьох вісей машини XYZ.