基于EIB741的数控机床圆度误差检测方法

摘要

机床加工精度是其重要技术指标，出厂前都必须在装配车间进行精度检测。机床精度测试分为静态测试和动态测试两大类。尤其是对高速机床而言，动态测试的结果更能说明机床运动精度的水平。通过对动态测试结果进行分析，可以了解机床当前的运动状态。通过静态测试，可以反映出机床的几何精度。
　　“圆度检验”是通过在非加工状态时指令机床的两线性轴作圆插补运动。从测得的圆轨迹（运动轮廓）可以获得运动精度并且判断误差来源。
　　大连机床集团有限公司引入海德汉KGM和VM光栅检测机床的加工精度，其检测精度高，检测方法是编码器获得位置信号通过IK220采集卡连接到PC上，PC上装有ACCOM软件用于信号处理。但存在如下不足:其一，IK220采集卡是通过PCI总线将采集数据传输到上位机，所以就必须连接具有PCI插槽的台式电脑，测量需要将主机和显示器搬到车间进行测量非常不方便。其二，因为ACCOM软件自带加密狗，有软件使用权的限制。其三，ACCOM软件是全英文界面，对机床厂的工人进行精度检测培训有一定难度。针对以上三点不足本论文主要对硬件和软件进行改进。通过技术参数对比，选择可以接受KGM编码器发出的正弦增量信号的EIB741连接盒。这样硬件系统中就可以将EIB741连接盒代替IK220采集卡，EIB741连接盒又可以通过网线连接上位机，这样上位机的选择就更广泛了。
　　由于Labview的驱动软件以及示例程序和EIB741应用软件随产品一起提供。用Labview软件开发新的程序，选择EIB741的轮询模块（模式）进行程序设计。通过求原点程序模块设计，整理数据程序模块的设计，误差刻度程序模块的设计，进而实现处理数据的功能。
　　机床精度实测试验表明:用Labview编写的程序和EIB741连接盒可以实现机床精度误差大小的采集与处理，实现具有中文界面的软件，摆脱加密狗，替换ACCOM软件，从而解决工厂实际问题，具有一定的实用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 课题研究目的及研究意义

1．3 机床精度检测的国内外研究现状

1．4 本文主要研究工作和预期研究成果

第2章 光栅编码器简介以及测量原理

2．1 光栅编码器简介

2．1．1 栅式测量系统简述

2．1．2 光栅测量技术发展回顾

2．1．3 光电扫描原理

2．2 光栅编码器的测量原理

2．2．1 光栅编码器的组成

2．2．2 光栅尺的工作原理

第3章 数据采集系统硬件结构设计

3．1 采集卡选型

3．2 硬件系统的搭建

3．3 EIB741的工作原理

3．4 EIB741的四种工作模式及工作模式的选择

第4章 数据采集系统软件程序设计

4．1 虚拟仪器简介

4．2 测量系统软件编写

4．2．1 轮询模块程序框图简介

4．2．2 模拟位置信号的仿真

4．3 数据采集系统程序设计

4．3．1 求原点模块程序设计

4．3．2 数据整理模块程序设计

4．3．3 误差刻度模块程序设计

4．3．4 系统程序的设计

第5章 采集系统的试验调试以及数据结果分析

5．1 ACCOM软件测试硬件EIB741采集数据的功能

5．2 LabvieW软件信号处理实验

5．3 实验结果分析

结论

参考文献

致谢