在航空、航天等高精度制造领域,五轴联动数控机床的动态精度直接关系到产品的最终质量。而三坐标测量机作为精密测量的利器,如何利用它科学验证五轴机床的加工精度,是制造企业必须掌握的关键技术。
“S”形试件是国际标准化组织(ISO)认可的五轴联动数控机床精度测试标准件,它被纳入ISO 10791-7国际标准中。这种试件以其独特的“S”形走向扭曲曲面设计,能有效评估机床在连续变轴加工时的动态性能。
“S”形试件的测量需遵循严格流程:首先确定测量目标点位的理论数据,点位应能最大包容试件的形位特征,同时考虑测量行程安全。通常将试件自底面向上每10mm取一截面,在每个截面的边界曲线上每25mm间隔至少取一点,整个形体可获得99个关键测量点位。

利用三坐标测量机检测“S”形试件,需要建立精确的测量坐标系。通常采用3-2-1方法建立坐标系,这是确保测量准确性的基础 。
基于DMIS(尺寸测量接口规范)标准编制的测量流程,已成为业界通用方案。在PC-DMIS、AC-DMIS、RATIONA-DMIS等多种测量系统环境下,这一方案已成功测量了上百件“S”形试件,在测量效率和评价准确性方面表现出色。
针对五轴机床在空间角度定向加工的精度的检测需求,业内开发了长方体试件检测法。这种方法特别适合评估机床在多轴且不同角度的定向加工误差。
检测流程包括:精镗定位中心孔作为基准孔,用同一刀具及参数依次铣削试件四周四面,镗削垂直四面的四个测量盲孔,最后加工试件上端面。加工完成后,通过三坐标测量机检测试件上的尺寸和位置精度,可全面评估机床的五轴定向加工能力。
为了确保测量结果的准确性,三坐标测量操作中需注意几个要点:
测量点规划:测量路径应覆盖试件的关键特征点,特别是曲率变化剧烈的区域。对于“S”形试件,需要足够密的测量点来捕捉其复杂的几何特征。。
环境控制:测量环境温度应稳定在20±2℃,避免温度变化导致的测量误差。同时,试件在测量前需在测量室内充分恒温,以减少热变形影响。
数据分析:测量数据应通过专业软件处理,计算轮廓度、位置度等关键指标,与理论模型进行比对,生成详细的检测报告。
三坐标测量机为验证五轴联动数控机床精度提供了科学可靠的手段。无论是标准的“S”形试件检测,还是针对特定需求的长方体试件检测,都能为机床精度评价提供量化依据。作为数控机床制造企业,ug环球应充分重视并利用这一技术,确保出厂的每一台设备都能满足高精度加工要求。通过科学的检测方法和严谨的测量流程,ug环球能够为客户提供精度可靠、性能稳定的五轴联动数控机床,助力中国制造业向高质量方向发展。