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  • 深圳市中圖儀器股份有限公司

    激光跟蹤儀憑什么成為大型龍門機(jī)床檢測(cè)新寵?

    時(shí)間:2025-5-8 閱讀:428
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    行業(yè)背景概述:

    在全球制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速的背景下,龍門機(jī)床作為重工業(yè)領(lǐng)域的戰(zhàn)略裝備,正經(jīng)歷著技術(shù)升級(jí)與市場(chǎng)需求的結(jié)構(gòu)性變革。目前,國(guó)內(nèi)企業(yè)在龍門機(jī)床生產(chǎn)領(lǐng)域已取得顯著突破,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、模具加工等眾多行業(yè),展現(xiàn)出強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)支撐力。然而,在機(jī)床精度控制、可靠性保障以及智能化程度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上,仍存在一定差距,致使龍門機(jī)床產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。

    圖片1.jpg

    需求描述:

    大型龍門機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸導(dǎo)軌的直線度、平行度、垂直度、空間運(yùn)行軌跡等。

    圖片2.jpg

    當(dāng)前檢測(cè)手段的不足或用戶痛點(diǎn):

    現(xiàn)階段,機(jī)床檢測(cè)領(lǐng)域相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備主要以干涉儀、球桿儀、精密轉(zhuǎn)臺(tái)等儀器為主,其檢測(cè)功能較為局限,主要聚焦于單軸定位精度、重復(fù)性、直線度、角度精度等方面。當(dāng)涉及多軸導(dǎo)軌平行度與垂直度的測(cè)量時(shí),不僅操作過(guò)程中需要進(jìn)行復(fù)雜的對(duì)光流程,耗時(shí)費(fèi)力,而且現(xiàn)有的檢測(cè)手段無(wú)法對(duì)大尺度空間軌跡精度等動(dòng)態(tài)性能展開(kāi)有效測(cè)量,這嚴(yán)重限制了對(duì)大型龍門機(jī)床綜合性能的全面評(píng)估,難以滿足現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)大型龍門機(jī)床高精度、高性能的嚴(yán)苛要求。

    中圖GTS激光跟蹤儀-龍門機(jī)床測(cè)量解決方案:

    1、機(jī)床導(dǎo)軌裝調(diào)檢測(cè)

    機(jī)床導(dǎo)軌堪稱機(jī)床精度的根基與保障,其安裝過(guò)程涉及直線度、平行度、垂直度等多元檢測(cè)需求。傳統(tǒng)激光干涉儀在直線度測(cè)量場(chǎng)景中表現(xiàn)佳,然而,一旦面對(duì)跨度較大的平行度檢測(cè)與調(diào)整工作,便稍顯力不從心。與之不同,激光跟蹤儀作為高精度、大測(cè)量范圍的精密測(cè)量?jī)x器,恰好能夠彌補(bǔ)激光干涉儀的測(cè)量短板,方位提升機(jī)床導(dǎo)軌安裝精度。

    2、機(jī)床精度檢測(cè)

    在機(jī)床精度檢測(cè)領(lǐng)域,激光跟蹤儀同樣擁有發(fā)揮空間。相較于常規(guī)的激光干涉儀檢測(cè)方式,激光跟蹤儀具備顯著優(yōu)勢(shì)。它無(wú)需繁瑣的對(duì)光流程,能夠?qū)崟r(shí)開(kāi)展檢測(cè)工作,極大提升檢測(cè)效率。更為突出的是,激光跟蹤儀可自定義機(jī)床坐標(biāo)系,對(duì)機(jī)床空間內(nèi)任意點(diǎn)的精度以及空間運(yùn)行軌跡進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床性能的方位、多維度深度檢測(cè),助力精準(zhǔn)把控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)。

    3、機(jī)床鑄件精度檢測(cè)

    機(jī)床鑄件是機(jī)床生產(chǎn)的基石,各關(guān)鍵部件安裝位置的精度直接決定整機(jī)生產(chǎn)安裝效率。在生產(chǎn)安裝前期,對(duì)機(jī)床鑄件上導(dǎo)軌安裝面的平面度、平行度、垂直度進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè),能夠?yàn)榘惭b方案的評(píng)估與制定提供關(guān)鍵依據(jù)。通過(guò)提前把控鑄件精度,有效減少返工情況,顯著提升生產(chǎn)效率。

    4、方案配置:GTS3300激光跟蹤儀+1.5英寸靶球+SpatialMaster軟件


    測(cè)量方式及步驟:

    機(jī)床導(dǎo)軌安裝及精度校準(zhǔn)

    1、直線度測(cè)量與調(diào)整

    (1)測(cè)量系統(tǒng)布置:將GTS激光跟蹤儀穩(wěn)固安裝在待測(cè)導(dǎo)軌前方,確保儀器能夠無(wú)障礙地對(duì)導(dǎo)軌全程進(jìn)行測(cè)量。在導(dǎo)軌滑塊上,固定1.5英寸高精度靶球,作為測(cè)量過(guò)程中的跟蹤目標(biāo)。

    (2)數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)偏差監(jiān)控:移動(dòng)滑塊至導(dǎo)軌的前端和后端,激光跟蹤儀測(cè)量并記錄導(dǎo)軌兩端點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)。然后在SpatialMaster軟件中將導(dǎo)軌前后端點(diǎn)連成一條理論直線,并創(chuàng)建實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,軟件會(huì)實(shí)時(shí)顯示滑塊當(dāng)前位置相較于理論直線的偏移方向和距離值。

    (3)導(dǎo)軌調(diào)整:根據(jù)軟件顯示的偏移距離值,對(duì)導(dǎo)軌狀態(tài)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整,直至監(jiān)控?cái)?shù)值逼近為0,此時(shí)該位置與理論直線重合,即完成直線度的調(diào)整。

    2、平行度測(cè)量與調(diào)整

    利用已完成直線度調(diào)整的導(dǎo)軌作為基準(zhǔn)導(dǎo)軌,在SpatialMaster軟件中沿測(cè)量導(dǎo)軌方向創(chuàng)建一條平行與基準(zhǔn)導(dǎo)軌的輔助線,并創(chuàng)建實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,通過(guò)調(diào)整測(cè)量導(dǎo)軌與輔助線重合,從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌平行度的精準(zhǔn)調(diào)整。

    圖片5.jpg

    ▲ 平行度測(cè)量與調(diào)整示意圖

    3、機(jī)床精度檢測(cè)

    (1)靶球布置:將靶球穩(wěn)固在機(jī)床主軸上。在檢測(cè)過(guò)程中,設(shè)置機(jī)床主軸保持不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

    (2)數(shù)據(jù)采集:控制機(jī)床按照預(yù)先設(shè)定的測(cè)試軌跡運(yùn)行,激光跟蹤儀采用連續(xù)距離測(cè)量模式,以等距離間隔采集機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行軌跡數(shù)據(jù)。

    (3)精度評(píng)價(jià):將SpatialMaster軟件對(duì)采集到的實(shí)測(cè)軌跡數(shù)據(jù)與理論軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)行軌跡精度評(píng)價(jià)。


    總結(jié):

    當(dāng)下,大型龍門機(jī)床正朝著高精度、高效率、智能化的方向加速邁進(jìn),這對(duì)機(jī)床檢測(cè)領(lǐng)域提出了更為嚴(yán)苛的要求。不僅要精確測(cè)量機(jī)床各軸的定位精度、直線度等關(guān)鍵參數(shù),為機(jī)床精度的調(diào)整與補(bǔ)償提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐;還需具備高效的數(shù)據(jù)采集與分析能力,盡可能縮短機(jī)床停機(jī)時(shí)間,保障生產(chǎn)效率。同時(shí),檢測(cè)范圍必須涵蓋機(jī)床的靜態(tài)誤差以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)誤差,以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床性能的深層次評(píng)估。為滿足上述要求,中圖GTS激光跟蹤儀憑借測(cè)量精度和強(qiáng)大的功能,在機(jī)床檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊。隨著中圖GTS激光跟蹤儀等高精尖檢測(cè)設(shè)備的廣泛應(yīng)用,從而助力我國(guó)龍門機(jī)床產(chǎn)業(yè)突破技術(shù)瓶頸,邁向全球高價(jià)值鏈。


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