五轴联动机床廓轮加工精度控制要点

优胜编程龚老师

五轴联动机床廓轮加工精度控制要点



五轴联动机床廓轮加工精度控制要点
(1)插补前加速度控制功能和速度前馈通道控制。五轴联动机床其特点是廓轮加工精度高。在高速高精度的曲面加工中，插补前加速度控制功能是非常重要的，且在插补前加速度控制功能方式下，各进给轴速度环可采用较高的速度增益，系统控制精度大为提高;尤其是对B、C轴(A和C摆轴)这是所希望的。
插补前加速度控制功能和速度前馈通道控制可同时使用，要注意的三点是，其一插补后的加速度不可太高;其二程序段之间的转换速度不能过快;其三加工廓轮曲率变化不大。在向前看控制方式(Look-ahead controlmode)中插补前加速度控制功能主要的作用是减少振动，因向前看功能优选因素是轮廓加工精度和加工时间。有的CNC系统设有专用的向前看功能中插补前加速度参数，如FANUC 等。还须考虑到，最小程序段的执行时间，有足够的预处理后续程序时间，以保证程序段转换的速度连续性。

(2)加工程序控制类型的选择。随着五轴控制功能的出现， 五轴联动( 主要指五轴插补)超出了进给轴插补的含意。C和B轴(或A轴)，可根据机床的类型设定成机床的刀具定向轴(RTCP)，C轴轴线至B轴轴线和刀具轴轴线至B轴轴线的几何尺寸均作为动态补偿出现插补运算周期中，因此减小了C和B轴旋转时C轴轴线和B轴轴线、刀具轴轴线和B轴轴线不相交或不正交而导致的机械误差，提高了五轴联动加工工件的轮廓精度，这是过去的五轴联动所做不到的。
例如： G1G91X1.605Y-0.727Z -0.671B1.100C -1.362F10000一段加工程序。
未定义RTCP五轴控制，CNC插补运算器对X、Y、Z、C和B轴同时分配进给量、加速度和速度，X、Y和Z的编程轨迹非加工轨迹，C和B轴旋转直接改变刀尖位置。工作坐标按C轴轴线和B轴轴线、刀具轴轴线和B轴轴线相交定义，不存在轴线的几何尺寸动态补偿，机械误差被带入加工中。
定义RTCP五轴控制后，C和B轴旋转和加工轨迹解耦，X、Y和Z的编程轨迹既是加工轨迹，C和B轴旋转仅改变刀具轴的方向。轴线的几何尺寸动态补偿后，工作坐标被得以矫正，消除了机械误差。