[发明专利]一种测试机床精度渐变特性的方法

说明书

一种测试机床精度渐变特性的方法，属于机械及计算机技术领域。模拟机床实际使用情况，在机床总试验时长内，采用间隔加工方式切削同样型面试件，按照数控程序控制加工方式完成多次切削循环，测试每次循环加工的精度变化量，进而评价机床的精度渐变性能。本发明的优点是可操作性较强，对于快速评价机床精度的变化特征具有指导意义，特别适合于新产品的验证测试。

技术领域

本发明涉及一种测试机床精度渐变特性的方法，属于机械及计算机技术领域。

背景技术

对于长时间连续工作的数控机床，在加工过程中由于受内部热源与外部热源的热传导、热对流、热幅射等作用，使机床各零、部件上不同位置产生不均匀的温度变化，引起热变形。使机床的原始几何精度(冷稳态)和定位精度发生变化，该变化往往超过规定公差的若干倍(尤其是精加工机床)，进而导致机床加工精度发生变化，影响机床加工精度的稳定性。

国内外对数控机床渐变特性的研究，主要有三种测试方法。一种是跟踪数控机床一年左右时间，测试机床连续工作时的精度稳定性，但此方法时间跨度长，耗时耗力。另一种采用预压加载的方式，对机床主轴模拟加载70％最大抗力，试验完毕后检验机床相关几何精度，此方法需要有加载设备和相关的试验平台，成本较高。

发明内容

为了克服现有技术的不足,根据机床在规定时间内试切多次，通过测试加工精度的变化量，反映机床的精度渐变特性。本发明提供一种测试机床精度渐变特性的方法，

一种测试机床精度渐变特性的方法,含有以下步骤；

模拟机床实际使用情况，在机床总试验时长内，采用间隔加工方式(经时加工)切削同样型面试件，按照数控程序控制加工方式完成多次切削循环，测试每次循环加工的精度变化量，进而评价机床的精度渐变性能。

还含有以下步骤；

规划试验流程步骤：试验总时长T，试验机床按照测试程序，循环执行N次，完成N个形状相同、尺寸差一致的切削试件的加工，测量结果。

T：试验总时长，取试验机床每天的工作时间；

N：循环次数，N≥8；

测试程序应包含加工程序和间隔程序两部分。依据试验机床用途，间隔程序可包含停机、空运转、其他用途切削等内容。测试程序执行时间应为T/N。

测试试验应在机床热稳定后开展。试验过程中，不允许调整试验机床。

设计切削试件步骤：

根据试验机床的设计目标和客户需求设计切削试件，并制定检测要求。检测要求包括尺寸或形位公差及光洁度要求。试件特征如下：

(1)切削试件包含的加工要素应能够体现试验机床加工工艺特性，对于数控车床可以选择包含内外圆加工工序的试件；对于加工中心可以选择包含平面铣削、镗孔等加工工序的试件。

(2)切削试件材料通常选用45钢、灰铸铁或合金材料。

(3)切削试件预先完成粗加工，留精加工余量。

制定工艺路线，编制测试程序步骤：

根据设计切削试件步骤设计的切削试件及检测要求，制定工艺路线；选择刀具、夹具，确定加工工艺参数；编制测试程序。

选择的刀具、夹具和相关工艺参数应具有通用性，可重复性。

试验步骤:

按照规划试验流程步骤规定的试验流程开展试验，完成N个试件的加工。

测量与评价步骤:

试验完成后，按照切削试件检测要求，使用相关测量仪器设备对切削试件进行测量，比较不同试件的加工精度，形成测量结果。