浅析数控加工中心误差G代码的基本补偿算法及试验
一般来说 ,我国的数控加工不仅仅局限于直线加工, 其更为侧重的是在一整套行程范围内以及平面所实施的加工行为,这就对数控加工工作提出了更高的速度以及精度要求 1一般来说,大多数控制器通常只允许单轴的螺距误差能被补偿,较为高档的数控加工系统具备着一定的选配功能,其在很大程度上导致了各项成本的增加,针对这种情况 ,可以进行 3d 体积定位误差的有效测量,然后运用相关的工程软件采取 g 代码补偿(自动修正x y 和z 的位置)实现在零件加工上得到更高的精确度 因此,采用 ( ;代码补偿技术来实现数控加工中心的误差补偿是十分必要的
1.构建数控加工中心误差模型
在数控加工中心的运动链中,会导致数控加工中心组建产生一定的运动误差的原因主要有两大类,第一类就是由于杆件自身的尺寸以及形状所造成的误差情况;第二类说的是杆件通过沿着具有缺陷的运动副实施运动行为时而产生的运动副误差 以上两种类型的误差均能够通过齐次坐标的转动变换以及平移变换来进行表示,假设由于误差生产所进行的运动为无限小的转动以及平动,则使得误差具备了一定的线性可叠加性质若是两个坐标系间较为理想的转换矩阵用t 来表示,误差的运动则可以用8 . r 来进行表示, 设沿着x y z的平动误差值分别用占 庐弄 来表示,正方向取自沿着坐标轴的方向绕着 x轴以及y 轴 z:轴的转动误差可以用
来分别表示,正方向取自右手螺旋方向如此一来, 因为连杆的形状或者是运动副所导致的相应运动的转换矩阵t 可被看作是 t +
,则其之间的实际关系可以用下列式子进行表示, 即,
2 . 2 快速定位运动的实际补偿算法
实施快速定位的主要目的是为了将刀具从当前的位置上实现对位置的快速移动,其中,对移动所形成的轨迹形状是没有任何要求 ,因此可以采用
该式来实现对快速定位的相应 目标点的合理修正
23 直线插补补偿算法
直线插补运动主要说的是其可以将刀具由目前的位置朝着具体呢目标位置进行移动, 此法对刀具的切削轨迹是有一定的线性要求的,在其中,需要考虑从到在 只以及 几间刀具切削点 p 的直线运动,可得,p 的轨迹参数为
在上述式子中, k 的不同取值能够将直线进行多小段的有效分割 ,所分割出的每段之间的起点以及终点的相关误差计算都可以采用
来直接进行计算后得出所需结果.即,
24 螺旋插补运动补偿法
可以将螺旋插补运动所形成的轨迹看作是在平行于坐标面的平面位置上实施圆弧插补运动的时候也在第二轴 方向 卜 进行直线插补运动,其中, 可以将圆弧插补当成是直线插补暂时是零时的螺旋插补,其并没有失去一般性质, 设在平行于 !,, x 2的相应平面内进行圆弧插补,则直线插补的方向则为x, 方向 不难发现, 当实施刀具切削行为时,其主要是沿着螺旋弧线进行运动的则,螺旋弧参数化成下式
3 . 试验分析
在此,将实施数控加工中心误差补偿试验,试验器材的选择为安装有华中l型以及f a n u c 6 型数控系统的数控加 f 中心, 在开始进行试验以前,应该针对这两台数控加工中心,采川激光干涉仪设备分别对其实施误差参数的有效识别措施,并组装得出所需的误差参数文件 该项试验主要检验的圆弧插补以及直线插补的相关情况, 后可以采用球杆仪以及 r e n i s l l a w 激光干涉仪这两个装置来检测相应的补偿效果通过观察两个数控加工中心分别得出的采取补偿措施前以及实施补偿措施以后的测量结果可以知道, 在采取 了一定的辛 瞻 措施以后,圆周的运动轨迹的失圆度获得了很好的改善,其倾斜直线的实际位移精确度也获得了提升,这就表明此处所使用误差补偿方法有着较为显著的应用效果,其可以将数控中心所形成的系统误差减小百分之八九十左右综上可知,采用 g 代码误差补偿技术来进行数控中心误差补偿能够将在很大程度上实现常规干涉仪完成误差所需时间的有效缩短,更为重要一点是, g 代码补偿技术能够针对数控加工中心的所有空间运动实施综合性的误差分析以及误差补偿了 ;作,使得数控加工中心的设备 精 度 以 及 零 配 件 的 加 工 精 度 能 够 获 被 合 理 提 升
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来分别表示,正方向取自右手螺旋方向如此一来, 因为连杆的形状或者是运动副所导致的相应运动的转换矩阵t 可被看作是 t +
,则其之间的实际关系可以用下列式子进行表示, 即,
2 . 2 快速定位运动的实际补偿算法
实施快速定位的主要目的是为了将刀具从当前的位置上实现对位置的快速移动,其中,对移动所形成的轨迹形状是没有任何要求 ,因此可以采用
该式来实现对快速定位的相应 目标点的合理修正
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直线插补运动主要说的是其可以将刀具由目前的位置朝着具体呢目标位置进行移动, 此法对刀具的切削轨迹是有一定的线性要求的,在其中,需要考虑从到在 只以及 几间刀具切削点 p 的直线运动,可得,p 的轨迹参数为
在上述式子中, k 的不同取值能够将直线进行多小段的有效分割 ,所分割出的每段之间的起点以及终点的相关误差计算都可以采用
来直接进行计算后得出所需结果.即,
24 螺旋插补运动补偿法
可以将螺旋插补运动所形成的轨迹看作是在平行于坐标面的平面位置上实施圆弧插补运动的时候也在第二轴 方向 卜 进行直线插补运动,其中, 可以将圆弧插补当成是直线插补暂时是零时的螺旋插补,其并没有失去一般性质, 设在平行于 !,, x 2的相应平面内进行圆弧插补,则直线插补的方向则为x, 方向 不难发现, 当实施刀具切削行为时,其主要是沿着螺旋弧线进行运动的则,螺旋弧参数化成下式
3 . 试验分析
在此,将实施数控加工中心误差补偿试验,试验器材的选择为安装有华中l型以及f a n u c 6 型数控系统的数控加 f 中心, 在开始进行试验以前,应该针对这两台数控加工中心,采川激光干涉仪设备分别对其实施误差参数的有效识别措施,并组装得出所需的误差参数文件 该项试验主要检验的圆弧插补以及直线插补的相关情况, 后可以采用球杆仪以及 r e n i s l l a w 激光干涉仪这两个装置来检测相应的补偿效果通过观察两个数控加工中心分别得出的采取补偿措施前以及实施补偿措施以后的测量结果可以知道, 在采取 了一定的辛 瞻 措施以后,圆周的运动轨迹的失圆度获得了很好的改善,其倾斜直线的实际位移精确度也获得了提升,这就表明此处所使用误差补偿方法有着较为显著的应用效果,其可以将数控中心所形成的系统误差减小百分之八九十左右综上可知,采用 g 代码误差补偿技术来进行数控中心误差补偿能够将在很大程度上实现常规干涉仪完成误差所需时间的有效缩短,更为重要一点是, g 代码补偿技术能够针对数控加工中心的所有空间运动实施综合性的误差分析以及误差补偿了 ;作,使得数控加工中心的设备 精 度 以 及 零 配 件 的 加 工 精 度 能 够 获 被 合 理 提 升
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