主动检查机床性能有两个目的:零故障和不间断生产。机床性能完全检测是机床维护和/或机床质量控制的一部分。二十多年来,机床车间管理人员就一直使用激光测量系统进行机床误差测量和标定。
测量一个简单的三轴加工中心的第一步是测量18个位移误差 参数,即每轴的6个误差参数。机床主轴沿移动轴运动时,可能产生线性位移误差、水平及垂直方向上的直线度偏移以及三个旋转误差:偏摆角、俯仰角、滚摆角。两轴之间的垂直度也必须测量。这样,描述机床的全部几何性能总共需要测量21个参数。
几何误差通常由单参数激光测量系统测量,对于不是简单的线性位移误差的测量,就需要安装配置各种光学附件,但一次安装运动只能 测量一轴的一个误差参数,整个几何特征测量需要21次安装及测量行程。一次安装及测量需要1个小时,所以整个测试至少需要3个工作日。
很多车间不愿意牺牲工作时间做这些传统测试,经理们也会容忍性能较差的机床制造的废品,因为他们相
信眼前停机及人员专门培训费用要高于定期机床检测所取得的长期效益。
最糟糕的情况是,车间结果检查发现工件超差后才会做性能测量。此时,车间通过激光测量试图发现事实背后的根本原因。由此引起的意外机床停机要求重新规划生产流程,并且为了进行机械调整可能损失好几天的时间。
如果车间打算用一种折中的方法避免这样的问题,即只做所需测试的一部分,通常只做线性测试,测量的数据可以检测到螺距及刻度误差,但是象轴垂直度、磨损或导轨没对齐等问题仍旧看不出。另外,没有俯仰角或直线度数据,无法诊断出影响空间定位的误差。
六自由度测量的快速机床误差评估(RMTEA) 可以解决这个问题,大量减少测试时间,这样小车间也可以提前控制加工过程,最终通向零故障以及更少对事后检查的依赖。
随着三轴加工中心主轴沿着运动轴的运动,测试结果将显示线性位移误差、水平及垂直直线度偏差以及三个角度误差:便摆角、俯仰角、滚摆角误差。