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技术支持

检验数控机床精度,双频激光和步距规
——哪个更准确?哪个更实用

      数控机床、坐标测量机的优点是精度高效率高,定期检验并修正其定位精度十分重要。数控机床的原始精度在出厂前进行检验,有的企业用双频激光进行检验,有的用步距规进行检验。多数人认为双频激光更现代、更精确。其实不然,多数情况下使用步距规更准确可靠。理由如下:
      步距规,是由中国计量科学研究院主持起草的JJF 1064-2004《坐标测量机校准规范》推荐的用于校准坐标测量机的实物长度标准器,只有在实物标准器最大长度无法达到空间对角线的66%时,可以考虑使用双频激光干涉仪作为补充测量。该规范强烈推荐标准器与被测对象有相近的热膨胀系数,步距规是而双频激光干涉仪不是。因温度变化(即使每小时0.2℃的微小变化)所引入的测量不确定度明显小于用双频激光测量引入的测量不确定度,而测量不确定度才是判定某具体测量方法是否适宜的依据。数控机床各坐标的位移精度与坐标测量机位移精度比较接近,检验方法也类似,因此一般情况下用步距规检验更准确。那特殊情况是什么呢?特殊情况是在极其严格的国家级实验室条件下(极其严格的温度、湿度、气压、气流扰动、隔振等条件),或被测对象膨胀系数接近于零时,如熔凝石英、铂铱合金等,双频激光才派上了用场。事实上,能满足这样条件的情况极少。
      在大多数情况下,双频激光因其膨胀系数等于零,与被测对象膨胀系数相差较大,故在一般环境下使用双频激光校准的不确定度往往大于使用步距规校准的不确定度,难以发挥应有作用,好似“英雄无用武之地”。而步距规足以满足多数使用要求。因其有着对环境要求不高、价格低廉等优点,所以说步距规更实用。英国国家物理实验室对于步距规的介绍如下:步距规,对坐标测量机长度测量性能评定提供价廉而高效的方法。步距规尤其适合用于国家或国际标准里的正常性能检定,如EN BS ISO 10360 标准的第二部分。
      另外,中国计量科学院螺纹/坐标计量技术研究室(重庆市幸运农场走势图)王为农主任在《中国计量》2005年12期刊上发表了一篇文章《坐标测量机校准中重复性引入的不确定度分量》,作者在文中依据多年的校准经验对坐标测量机校准过程中的测量不确定度进行了分析,最后指出:“当重复性引入的不确定度分量是主要的不确定度来源时,提高量块的准确度无法提高校准结果的不确定度。具体界限应根据实际情况进行计算。
      综合上述我们可以得知,在这些类别的校准中,使用双频激光干涉仪校准上述设备并不会比使用步距规校准得到更高的准确度,而在多数非标准的环境条件下,使用步距规作为校准器反倒可以比使用双频激光干涉仪更准确可靠。
      用户现场验收数控机床及对数控机床进行维护保养,均需检验其定位精度。理由很明显:经过运输(震动是不可避免的)、安装、调试和数个月的生产现场实际运行,由于现场使用条件及机床关键件的应力状况与出厂检验时的环境条件及应力状况常有差异,原始定位精度出现变化是常有之事。为此,更需用步距规而不是双频激光对数控机床进行检验。
      与双频激光干涉仪比较,步距规对环境要求相对不高,使用方便,价格低廉,精度足够用。国内外使用步距规校准坐标测量机和数控机床是很普遍的。

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