
1 引言
五轴数控机床是设备造作业沉要的一种加工设备,可用于加工各类复杂曲面,随着对工件加工质量要求的不休提高,若何提高五轴数控机床加工精度问题成为热点。
机床自身的造作和装配误差,影响着机床的几何精度,同时,对于五轴数控机床而言,误差造成回转轴心不沉合,降低了五轴联动精度,不成能得到梦想的零件加工精度。几何误差赔偿的步骤是在不扭转数控机床结构和节造系统的机床上,通过对机床运动误差源分析、成立数学模型和推算,将机床的空间定位误差实时地反馈到节造系统,实现误差的建改,从而提高五轴数控机床的加工精度。
转摆台式五轴数控机床,直线轴联动回转中心与两旋转轴轴心地位的不沉合几何误差,造约着五轴数控机床加工精度。为解决此问题,本文提出以下规划:萦绕回转中心,成立五轴数控机床联动轨迹模型,设计几何误差检测规划;分析列阐发实检测误差数据;通过对机床机械系统运动误差的推算,将空间定位误差实时地反馈到节造系统,实现误差建改。通过对沈阳机床某转摆台式五轴数控机床进行事俘钻研,验证此步骤有效。
2 转摆台式五轴数控机床结构建模
如图1 所示为转摆台式五轴数控机床结构示意图。直线轴X、Y、Z 联动回转中心矢量地位由加工中心数控系统依照加工中心结构参数进行插补推算得到。当A 轴回转中心、C 轴回转中心、直线轴X、Y、Z 联动回转中心不沉合几何误差偏大时,五轴数控机床加工精度就会降低。因而,做到三中心沉合或误差幼,成为了提高五轴机床联动精度的必要伎俩。
3 几何误差检测步骤设计
(1)检测球头检棒长度赔偿值,半径赔偿值;
(2)丈量A 轴回转中心与C 轴回转中心在Y 方向上的误差;
(3)丈量工作台台面与A 轴回转中心在Z 方向上误差;
(4)确定将要检测的旋转轴(A 轴或C 轴),将千分表摆放在插补圆内,并将表针压在球头检棒高点地位;
(5)X、Y、C 轴做大圆联动,观测并纪录X、Y 两个方向随着C 轴角度变动时,千分表读数变动;
(6)推算出直线轴联动回转中心与C 轴轴心在X/Y平面上的误差;
(7)Y、Z、A 轴做大圆联动,观测并纪录Y、Z 两个方向随着A 轴角度变动时,千分表读数变动;
(8)推算出直线轴联动回转中心与A 轴轴心在Y/Z平面上的误差。
4 丈量道理
以只思考直线轴联动回转中心与C 轴回转中心在X、Y 方向上误差为例。如图2 所示,数控机床X、Y、C 轴在X/Y 平面内,做大圆联动,通过千分表的变动来进行误差分析。如图3 所示,X、Y 插补轨迹与梦想轨迹之间的误差是由于直线轴联动回转中心O2 与C 轴回转中心O 在X/Y 方向上误差a/b造成。因而通过对千分表变动值的分析,推算出a/b 值,进入数控系统进行误差赔偿,以减幼X、Y插补轨迹与梦想轨迹之间的误差。
5 误差赔偿参数算法描述
以只思考直线轴联动回转中心O2 与C轴回转中心O 在X、Y方向上误差为例。设C 轴回转轴轴心O 在X/Y 平面内坐标为(0,0),直线轴联动回转中心O2 坐标为(b,a),千分表读数变动值为k。数控机床X、Y、C 轴在X/Y 平面内,做大圆联动,旋转角度为θ。
b=k·sinθ (1)
a=k·cosθ (2)
6 HEIDENHAIN ITNC530 数控系统结构参数建改。
经过误差检测与推算,得出建改参数a、b、c、d,赔偿到数控系统中。
7 事俘利用
基于以上分析,将该步骤利用于沈阳机床某转摆台式五轴数控机床进行误差赔偿,该机床加工精度得到了大幅度提高。
以只思考直线轴联动回转中心O2与C 轴回转中心O 在X、Y 方向上误差为例。如表3 所示,通过此步骤对该机床进行误差赔偿后,提高了机床联动精度。
8 结语
转摆台式五轴数控机床中心不沉合几何误差,必要成立误差综合模型,进行屡次检测与赔偿,才可达到梦想的几何精度,以提高机床加工精度。
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