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淺析數(shù)控加工中心誤差G代碼的基本補(bǔ)償算法及試驗(yàn)
閱讀：456 發(fā)布時(shí)間：2020-8-12一般來(lái)說(shuō) ,我國(guó)的數(shù)控加工不僅僅局限于直線加工, 其更為側(cè)重的是在一整套行程范圍內(nèi)以及平面所實(shí)施的加工行為,這就對(duì)數(shù)控加工工作提出了更高的速度以及精度要求 1一般來(lái)說(shuō),大多數(shù)控制器通常只允許單軸的螺距誤差能被補(bǔ)償,較為高檔的數(shù)控加工系統(tǒng)具備著一定的選配功能,其在很大程度上導(dǎo)致了各項(xiàng)成本的增加,針對(duì)這種情況 ,可以進(jìn)行 3D 體積定位誤差的有效測(cè)量,然后運(yùn)用相關(guān)的工程軟件采取 G 代碼補(bǔ)償(自動(dòng)修正x y 和z 的位置)實(shí)現(xiàn)在零件加工上得到更高的精確度 "因此,采用 ( ;代碼補(bǔ)償技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工中心的誤差補(bǔ)償是十分必要的"
1.構(gòu)建數(shù)控加工中心誤差模型
在數(shù)控加工中心的運(yùn)動(dòng)鏈中,會(huì)導(dǎo)致數(shù)控加工中心組建產(chǎn)生一定的運(yùn)動(dòng)誤差的原因主要有兩大類,第一類就是由于桿件自身的尺寸以及形狀所造成的誤差情況;第二類說(shuō)的是桿件通過(guò)沿著具有缺陷的運(yùn)動(dòng)副實(shí)施運(yùn)動(dòng)行為時(shí)而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)副誤差 "以上兩種類型的誤差均能夠通過(guò)齊次坐標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)變換以及平移變換來(lái)進(jìn)行表示,假設(shè)由于誤差生產(chǎn)所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)為無(wú)限小的轉(zhuǎn)動(dòng)以及平動(dòng),則使得誤差具備了一定的線性可疊加性質(zhì)"若是兩個(gè)坐標(biāo)系間較為理想的轉(zhuǎn)換矩陣用T 來(lái)表示,誤差的運(yùn)動(dòng)則可以用8 . r 來(lái)進(jìn)行表示, 設(shè)沿著x y z的平動(dòng)誤差值分別用占 廬弄 來(lái)表示,正方向取自沿著坐標(biāo)軸的方向"繞著 x軸以及y 軸 z:軸的轉(zhuǎn)動(dòng)誤差可以用
來(lái)分別表示,正方向取自右手螺旋方向"如此一來(lái), 因?yàn)檫B桿的形狀或者是運(yùn)動(dòng)副所導(dǎo)致的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換矩陣T " 可被看作是 T + 
,則其之間的實(shí)際關(guān)系可以用下列式子進(jìn)行表示, 即,
2 . 2 快速定位運(yùn)動(dòng)的實(shí)際補(bǔ)償算法
實(shí)施快速定位的主要目的是為了將刀具從當(dāng)前的位置上實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的快速移動(dòng),其中,對(duì)移動(dòng)所形成的軌跡形狀是沒(méi)有任何要求 ,因此可以采用
該式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)快速定位的相應(yīng) 目標(biāo)點(diǎn)的合理修正 "
23 直線插補(bǔ)補(bǔ)償算法
直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)主要說(shuō)的是其可以將刀具由目前的位置朝著具體呢目標(biāo)位置進(jìn)行移動(dòng), 此法對(duì)刀具的切削軌跡是有一定的線性要求的,在其中,需要考慮從到在 只以及 幾間刀具切削點(diǎn) P 的直線運(yùn)動(dòng),可得,P 的軌跡參數(shù)為
在上述式子中, k 的不同取值能夠?qū)⒅本€進(jìn)行多小段的有效分割 ,所分割出的每段之間的起點(diǎn)以及終點(diǎn)的相關(guān)誤差計(jì)算都可以采用
來(lái)直接進(jìn)行計(jì)算后得出所需結(jié)果.即, 
24 螺旋插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償法
可以將螺旋插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡看作是在平行于坐標(biāo)面的平面位置上實(shí)施圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候也在第二軸 方向 卜 進(jìn)行直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),其中, 可以將圓弧插補(bǔ)當(dāng)成是直線插補(bǔ)暫時(shí)是零時(shí)的螺旋插補(bǔ),其并沒(méi)有失去一般性質(zhì), 設(shè)在平行于 !,, x 2的相應(yīng)平面內(nèi)進(jìn)行圓弧插補(bǔ),則直線插補(bǔ)的方向則為x, 方向 不難發(fā)現(xiàn), 當(dāng)實(shí)施刀具切削行為時(shí),其主要是沿著螺旋弧線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的則,螺旋弧參數(shù)化成下式
3 . 試驗(yàn)分析
在此,將實(shí)施數(shù)控加工中心誤差補(bǔ)償試驗(yàn),試驗(yàn)器材的選擇為安裝有華中l型以及F A N u c 6 型數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控加 F 中心, 在開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)以前,應(yīng)該針對(duì)這兩臺(tái)數(shù)控加工中心,采川激光干涉儀設(shè)備分別對(duì)其實(shí)施誤差參數(shù)的有效識(shí)別措施,并組裝得出所需的誤差參數(shù)文件 該項(xiàng)試驗(yàn)主要檢驗(yàn)的圓弧插補(bǔ)以及直線插補(bǔ)的相關(guān)情況, 后可以采用球桿儀以及 R e n i s l l a w 激光干涉儀這兩個(gè)裝置來(lái)檢測(cè)相應(yīng)的補(bǔ)償效果通過(guò)觀察兩個(gè)數(shù)控加工中心分別得出的采取補(bǔ)償措施前以及實(shí)施補(bǔ)償措施以后的測(cè)量結(jié)果可以知道, 在采取 了一定的辛 瞻 措施以后,圓周的運(yùn)動(dòng)軌跡的失圓度獲得了很好的改善,其傾斜直線的實(shí)際位移精確度也獲得了提升,這就表明此處所使用誤差補(bǔ)償方法有著較為顯著的應(yīng)用效果,其可以將數(shù)控中心所形成的系統(tǒng)誤差減小百分之八九十左右"綜上可知,采用 G 代碼誤差補(bǔ)償技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)控中心誤差補(bǔ)償能夠?qū)⒃诤艽蟪潭壬蠈?shí)現(xiàn)常規(guī)干涉儀完成誤差所需時(shí)間的有效縮短,更為重要一點(diǎn)是, G 代碼補(bǔ)償技術(shù)能夠針對(duì)數(shù)控加工中心的所有空間運(yùn)動(dòng)實(shí)施綜合性的誤差分析以及誤差補(bǔ)償了 ;作,使得數(shù)控加工中心的設(shè)備 精 度 以 及 零 配 件 的 加 工 精 度 能 夠 獲 被 合 理 提 升
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