一种数控机床定位误差快速检测系统的制作方法

本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种数控机床定位误差快速检测系统。

背景技术：

现有商品化数控机床都具有螺距误差补偿功能。通常在数控机床出厂时，需要对其进行充分的校正安装，并在数控系统中写入螺距误差补偿文件。机床用户在使用一段时间后，显示的加工位置与指令控制所要求的位置存在一定的偏差，有必要对机床进行重新校正。

目前国内外出现的机床误差的标定方法归结起来可分为三类：单项误差检测法、综合误差测量法、以及误差间接估计法。

例如激光干涉仪在线检测方法，该方法需要分步测量，一般还需要比较昂贵的测量仪器，要求专业的技术人员，测量时间长，对环境要求严格（如激光干涉仪），在工业现场使用和大批量的中低数控机床精度标定广泛应用受到限制。

在有关机床误差检测的仪器和方法中，有些简单、实用、技术成熟，有些测量精度高，有些溯源性好，从而基本满足了各种场合的需要。但美中不足的是，在这些标定分析方法中，要么需要使用较昂贵的标定仪器，要么必须使用专门研制的专用仪器 ，要么对环境要求高，只能在实验室中用，要么测量复杂，效率低下，难以大面积推广。因此开发一套能对数控机床误差快速进行测量、精度评价，改善机床精度的装置，特别是对于大量生产和消费的中、低档经济型数控机床来说，具有非常重要的实际意义。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种安装简便、价格低廉、测量快速、适应性强、检测结果稳定可靠的数控机床误差快速检测系统。

本实用新型采取以下技术方案：

一种数控机床定位误差快速检测系统，包括：数据采集系统、数据转换系统、数据处理系统，补偿文件生成软件系统；数据采集系统输出端链接数据转换系统输入端，数据转换系统输出端链接数据处理系统输入端；

所述数据采集系统包括安装在机床工作台上的步距规，位移传感器，磁力表座；步距规安装在机床工作台上，磁力表座吸附在机床主轴箱上，位移传感器固定在磁力表座上；

所述数据转换系统包括信号调理设备、数模转换器，信号调理设备输出端与数模转换器输入端连接；

所述数据处理系统包括计算机主机、显示器；

所述位移传感器输出端连接信号调理设备输入端，所述数模转换器输出端连接计算机主机；

所述补偿文件生成软件系统安装在计数机主机内，包括参数设置模块，误差比对模块和误差数据生成模块。

进一步，所述步距规的节距为20mm-40mm；所述位移传感器为电感传感器。

进一步，所述电感传感器的测头与步距规侧面接触，所述电感传感器的测杆为铝制杆件。

进一步，所述信号调理设备包括信号放大模块和滤波模块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用精密步距规配合电感传感器作为测量仪器，在保证测量精度的同时，大幅降低了成本，安装简单方便，检测快速，系统稳定可靠，不易外界环境限制，特别适合在中低档次的数控机床中推广使用。

附图说明

图1为本实用新型数据采集系统安装示意图。

图2为本实用新型的结构框图。

图中：1机床工作台；2步距规；3电感传感器；4磁力表座； 5机床主轴箱；6信号调理设备；61信号放大模块；62滤波模块；7数模转换器；8计算机主机；9显示器；10补偿文件生成软件系统；101参数设置模块；102误差比对模块；103误差数据生成模块。

具体实施方式

本实用新型的一种数控机床定位误差快速检测系统，包括：数据采集系统、数据转换系统、数据处理系统，补偿文件生成软件系统10；所述数据采集系统包括步距规2，电感传感器3，磁力表座4，步距规2安装在机床工作台上1，磁力表座4吸附在机床主轴箱5上，电感传感器3固定在磁力表座4上；

所述数据转换系统包括信号调理设备6、数模转换器7；

所述信号调理设备包括信号放大模块61和滤波模块62；

所述数据处理系统包括计算机主机8、显示器9；

所述信号调理设备6输入端与电感传感器3的输出端连接，信号调理设备6的输出端和数模转换器7输入端连接，所述数模转换器7输出端连接计算机主机8；计算机主机8连接有显示器9。

所述补偿文件生成软件系统10预装在计算机主机内，包括参数设置模块101，误差比对模块102和误差数据生成模块103。

步距规2的节距通常选择为40mm。

安装时，将所述电感传感器3的测头与步距规2侧面接触，同时为了减小了磁力表座4的磁场对电感传感器3的影响，本实用新型将电感传感器3的测杆替换为铝制杆件。

本实用新型工作时，机床按照设定的数控程序运动，带动电感传感器3将与机床运动位置所对应的位移信号转换为电信号；该电信号被传输到信号调理设备6，信号调理设备6通过放大模块放大信号并滤除干扰信号，得到与位移成线性关系的模拟电压信号；模拟电压信号通过数模转换器7，将电信号转化为计算机能够处理的数字信号；随后，计算机主机8处理获得的数字信号，并将此数字信号与软件中预设的参数进行比较，从而获得误差补偿数据。用户可根据误差补偿数据通过调整数控机床螺距的方式实现机床主轴重新定位，从而快速实现误差的检测，及机床工作位置的修正。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。