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    五軸加工中心葉輪加工精度控制2大要點

    發(fā)布時間:2015-05-15點擊次數(shù):
            五軸加工中心一般適用于加工復(fù)雜、加工精度高的零件,所以對精度控制要求極其嚴(yán)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(jìn)給軸速度環(huán)可采用較高的速度增益,系統(tǒng)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(zhuǎn)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(yōu)選因素是輪廓加工精度和加工時間。有的CNC系統(tǒng)設(shè)有專用的向前看功能中插補前加速度參數(shù),如FANUC 等。還須考慮到,*小程序段的執(zhí)行時間,有足夠的預(yù)處理后續(xù)程序時間,以保證程序段轉(zhuǎn)換的速度連續(xù)性。
      (2)加工程序控制類型的選擇。
            隨著五軸控制功能的出現(xiàn), 五軸聯(lián)動( 主要指五軸插補)超出了進(jìn)給軸插補的含意。C和B軸(或A軸),可根據(jù)機床的類型設(shè)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(tài)補償出現(xiàn)插補運算周期中,因此減小了C和B軸旋轉(zhuǎn)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(dǎo)致的機械誤差,提高了五軸聯(lián)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(jìn)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(zhuǎn)直接改變刀尖位置。工作坐標(biāo)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(tài)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(zhuǎn)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(zhuǎn)僅改變刀具軸的方向。軸線的幾何尺寸動態(tài)補償后,工作坐標(biāo)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(jù)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(jìn)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(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。加工模具件和結(jié)構(gòu)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(huán)時間、位置環(huán)采樣時間、位置環(huán)增益、位置環(huán)動態(tài)匹配和速度環(huán)積分增益參數(shù)都要予以考慮和調(diào)整,以實現(xiàn)五軸加工中心的高、精運行。

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