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五軸加工中心葉輪加工精度控制2大要點

時間:2017-07-19 17:25來源:山東海特數控機床
        五軸加工中心一般適用于加工復雜、加工精度高的零件,所以對精度控制要求極其嚴格,葉輪作為五軸加工中心典型案例,對加工精度控制2大要點介紹。
五軸加工中心加工葉輪圖
  (1)插補前加速度控制功能和速度前饋通道控制。
         五軸加工中心其特點是葉輪輪廓加工精度高。在高速高精度的曲面加工中,插補前加速度控制功能是非常重要的,且在插補前加速度控制功能方式下,各進給軸速度環可采用較高的速度增益,系統控制精度大為提高;尤其是對B、C軸(A和C擺軸)這是所希望的。
  插補前加速度控制功能和速度前饋通道控制可同時使用,要注意的三點是,其一插補后的加速度不可太高;其二程序段之間的轉換速度不能過快;其三加工葉輪曲率變化不大。在向前看控制方式(Look-ahead controlmode)中插補前加速度控制功能主要的作用是減少振動,因向前看功能優選因素是輪廓加工精度和加工時間。有的CNC系統設有專用的向前看功能中插補前加速度參數,如FANUC 等。還須考慮到,*小程序段的執行時間,有足夠的預處理后續程序時間,以保證程序段轉換的速度連續性。
  (2)加工程序控制類型的選擇。
        隨著五軸控制功能的出現, 五軸聯動( 主要指五軸插補)超出了進給軸插補的含意。C和B軸(或A軸),可根據機床的類型設定成機床的刀具定向軸(RTCP),C軸軸線至B軸軸線和刀具軸軸線至B軸軸線的幾何尺寸均作為動態補償出現插補運算周期中,因此減小了C和B軸旋轉時C軸軸線和B軸軸線、刀具軸軸線和B軸軸線不相交或不正交而導致的機械誤差,提高了五軸聯動加工工件的輪廓精度,這是過去的五軸加工中心所做不到的。
  例如: G1G91X1.605Y-0.727Z - 0.671B1.100C -1.362F10000一段加工程序。
  未定義RTCP五軸控制,CNC插補運算器對X、Y、Z、C和B軸同時分配進給量、加速度和速度,X、Y和Z的編程軌跡非加工軌跡,C和B軸旋轉直接改變刀尖位置。工作坐標按C軸軸線和B軸軸線、刀具軸軸線和B軸軸線相交定義,不存在軸線的幾何尺寸動態補償,機械誤差被帶入加工中。
  定義RTCP五軸控制后,C和B軸旋轉和加工軌跡解耦,X、Y和Z的編程軌跡既是加工軌跡,C和B軸旋轉僅改變刀具軸的方向。軸線的幾何尺寸動態補償后,工作坐標被得以矯正,消除了機械誤差。
  在五軸加工中心高速加工下,獲得高葉輪輪廓精度,根據其特點選定控制功能,若采用插補前加速度控制功能或輪廓精度控制功能,要從上述三要素對加工進行評價。以加工件的形狀和精度選用輪廓控制功能,并有必要進行系統優化。加工模具件和結構件特點不同,選用輪廓控制功能有所不同。葉輪輪廓精度越高所涉及因素越多,如插補器循環時間、位置環采樣時間、位置環增益、位置環動態匹配和速度環積分增益參數都要予以考慮和調整,以實現五軸加工中心的高、精運行。
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