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        關(guān)于數(shù)控機(jī)床RTCP精度的分析與研究

        2019-04-02 06:25:42譚偉
        活力 2019年4期
        關(guān)鍵詞:影響因素方法

        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.

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