譚偉

【摘要】對(duì)于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床來說，RTCP精度是十分重要的指標(biāo)之一，直接影響數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)精度和生產(chǎn)質(zhì)量，這就需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床RTCP精度的分析，并正確校正機(jī)床RTCP精度。基于此，本文首先提出數(shù)控機(jī)床RTCP精度定義，找出影響RTCP精度的因素，并提出正確的校正方法。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;RTCP精度;影響因素;方法

引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新時(shí)期工業(yè)領(lǐng)域?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)制造提出了更高的要求。當(dāng)代機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜、精度要求高、加工難度大、薄壁多、質(zhì)量要求高，這就需要保障數(shù)控機(jī)床RTCP精度。數(shù)軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床作為一種精加工機(jī)床種類，在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用也愈加廣泛，為了能夠滿足生產(chǎn)要求，五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床必須要保證生產(chǎn)效率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、高精度。RTCP精度作為數(shù)控機(jī)床核心參數(shù)，只有掌握RTCP精度調(diào)整方法，才能夠確保工件最終生產(chǎn)質(zhì)量。

一、影響RTCP精度的重要因素

RTCP圍繞著刀具中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在實(shí)際生產(chǎn)中擺動(dòng)軸中任何一個(gè)機(jī)械偏心最終都會(huì)影響到RTCP精度。想要校正RTCP精度，需要補(bǔ)償機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸機(jī)械偏心。

第一，結(jié)合RTCP的X軸、生產(chǎn)時(shí)刀具軸和RTCP（c）軸偏心，沿著X軸（c）的回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)中心和刀具中心之間的距離。第二，結(jié)合RTCP的Z軸、生產(chǎn)時(shí)刀具軸和RTCP（a）軸偏心，沿著Y軸的回轉(zhuǎn)軸（a）回轉(zhuǎn)中心和刀具中心之間的距離。第三，結(jié)合RTCP的Y軸、RTCP（a）軸和RTCP軸的偏心，RTCP（a）軸回轉(zhuǎn)中心和RTCP（c）軸之間的回轉(zhuǎn)中心之間的距離。

二、RTCP精度檢測(cè)以及校準(zhǔn)

（一）RTCP精度檢測(cè)

RTCP精度會(huì)直接影響機(jī)床的最終加工精度，所以在正式生產(chǎn)之前需要采取相關(guān)措施檢測(cè)RTCP精度。特別是在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)了意外情況下，如機(jī)床發(fā)生了碰撞，則必須要對(duì)RTCP精度進(jìn)行檢測(cè)。需要安裝球頭芯棒以及磁力百分表，采用TRAORI指令激活RTCP功能，并按照指定方法轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)，觀察表當(dāng)中的顯示數(shù)值即可獲取到機(jī)床的RTCP精度值。

（二）RTCP精度校正

雖然利用相關(guān)儀器即可檢測(cè)RTCP精度，較為簡單。但由于RTCP精度作為五軸聯(lián)動(dòng)的空間精度值，涉及諸多影響因素，所以在精度校正當(dāng)中也十分復(fù)雜，需要結(jié)合機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)情況，分情況進(jìn)行校正，坐標(biāo)軸如圖1。

1.校正機(jī)床回轉(zhuǎn)軸絕對(duì)零點(diǎn)位置

在校正當(dāng)中，需要對(duì)主軸絕對(duì)零點(diǎn)位置進(jìn)行校正，并關(guān)閉RTCP功能，將a軸擺正到0位上，操作手輪移動(dòng)Z軸，找到芯棒的最高點(diǎn)上，進(jìn)而檢測(cè)a軸的偏差，將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)綌?shù)控機(jī)床參數(shù)a軸控制系統(tǒng)當(dāng)中，在補(bǔ)償完畢后讓a軸重新會(huì)原點(diǎn)，檢測(cè)a軸零點(diǎn)偏差，反復(fù)如此，直到零點(diǎn)偏差符合實(shí)際要求為主。在a軸0度補(bǔ)償完成之后，將a軸擺放到90度位置進(jìn)行c軸0度位置檢測(cè)，找到芯棒最高點(diǎn)之后操作手輪移動(dòng)Y軸，檢測(cè)到c軸的偏差，并將偏差補(bǔ)償?shù)絚軸參數(shù)當(dāng)中，補(bǔ)償之后的c軸重新回到原點(diǎn)，反復(fù)如此，直到c軸零點(diǎn)偏差達(dá)到理想精度即可。

2.校正機(jī)床回轉(zhuǎn)軸定位精度

如果機(jī)床回轉(zhuǎn)軸定位精度不準(zhǔn)，精度值超出了機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)，則在RTCP運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，機(jī)床各個(gè)坐標(biāo)軸則無法進(jìn)行精準(zhǔn)的位移補(bǔ)償，導(dǎo)致刀具中心出現(xiàn)偏移問題，最終造成RTCP精度誤差。將補(bǔ)償值深入到數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)定位精度補(bǔ)償當(dāng)中，在程序運(yùn)行之后，補(bǔ)償會(huì)產(chǎn)生效果，確保每個(gè)回轉(zhuǎn)軸定位精度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并且這個(gè)補(bǔ)償數(shù)值越小越好，表明精度越來越高。

3.轉(zhuǎn)心距校正

主軸端面到主軸頭轉(zhuǎn)動(dòng)中心距離就是轉(zhuǎn)心距。將磁力百分表、芯棒安裝到機(jī)床上，之后將a軸旋轉(zhuǎn)到90度，操作手輪移動(dòng)Z軸，此時(shí)白分表上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)定值，讀取并標(biāo)定Z軸值為zl，之后把a(bǔ)軸旋轉(zhuǎn)到0度位，壓百分表，讀取并標(biāo)定Z軸數(shù)值為z2，此時(shí)即可獲取轉(zhuǎn)心距的數(shù)值，計(jì)算公式為：（zl - z2）一芯棒長+芯棒半徑。之后將所計(jì)算出的數(shù)值輸入到數(shù)控機(jī)床中即可。

4.同軸度檢測(cè)

機(jī)床檢測(cè)中，主軸的軸線和c軸的軸線重合度也是十分重要的參數(shù)。在校正中，需要將a軸旋轉(zhuǎn)到0度，此時(shí)將c軸旋轉(zhuǎn)，觀察百分表數(shù)值的變化情況。之后，旋轉(zhuǎn)c軸分別到0度、90度、180度、- 90度，觀察四個(gè)位置百分表數(shù)值變化，并分別輸入到數(shù)控機(jī)床中進(jìn)行補(bǔ)償。

根據(jù)以上幾個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)，即可將偏差數(shù)值補(bǔ)償完成，并重新激活RTCP，重新檢測(cè)RTCP精度。如果在操作完成后依然無法達(dá)到指定要求，則需要結(jié)合實(shí)際情況重新進(jìn)行補(bǔ)償，直到RTCP精度達(dá)到生產(chǎn)要求為止。

結(jié)語

綜上所述，RTCP精度對(duì)數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量、加工精度有著極大的影響，這就需要不斷加強(qiáng)RTCP精度研究，減少影響RTCP精度的因素，并有針對(duì)性地對(duì)RTCP精度進(jìn)行校正和補(bǔ)償，這樣才能夠保障數(shù)控機(jī)床的加工精度。

參考文獻(xiàn)：

[1]張翔，程志.數(shù)控機(jī)床RTCP精度的分析[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2012 （5）：179-181.

[2]唐清春，黎國強(qiáng)，劉謙.擺頭轉(zhuǎn)臺(tái)五軸數(shù)控機(jī)床RTCP算法的研究[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2016 （5）：39-42.