隨著數(shù)控機(jī)床在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,許多新建的合資或獨(dú)資企業(yè),其絕大部分機(jī)床乃至整條生產(chǎn)線都采用了數(shù)控機(jī)床。而與此同時(shí),許多國(guó)有企業(yè)也紛紛對(duì)其已有的普通機(jī)床進(jìn)行改造,使之成為經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床。社會(huì)也因此對(duì)數(shù)控方面的人才( 包括操作者) 的需求越來(lái)越大。 正是基于這種形勢(shì),許多技工學(xué)校都開(kāi)設(shè)了《數(shù)控技術(shù)應(yīng)用》專業(yè)。 我校從 2001 年開(kāi)始設(shè)立該專業(yè),在全體師生的共同努力下,至今已形成一套較完善的教研體系,且在數(shù)控機(jī)床的操作工藝上頗有一些心得。

現(xiàn)僅關(guān)于“如何縮小數(shù)控銑第四軸加工分度誤差積累的問(wèn)題”與大家共同探討。

我校有一臺(tái)數(shù)控銑床, 為南京華興數(shù)控設(shè)備有限公司 2000 系列,所配置的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)為開(kāi)環(huán),它的脈沖最小當(dāng)量為 0. 001 度。當(dāng)直接采用 A 軸進(jìn)行分度時(shí), 往往會(huì)產(chǎn)生這樣一個(gè)問(wèn)題:360/ Z 的商存在多位小數(shù),但實(shí)際上只能精確到小數(shù)點(diǎn)后三位,這樣就產(chǎn)生了誤差。 如果誤差逐個(gè)積累,就會(huì)使零件達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。 當(dāng)零件直徑較大或等份數(shù)較多時(shí),誤差累計(jì)后可導(dǎo)致零件報(bào)廢。

下面我們以 Z=27 為例進(jìn)行討論。

直接按常規(guī)情況 13. 333 度進(jìn)行分度, 即 A 軸每次轉(zhuǎn) 13. 333度。程序如下:

P10                              程序號(hào)

N 0010 M 03 M 08;                 主軸正轉(zhuǎn),冷卻泵開(kāi)

N 0020 G 26 N 0030. 0050. 27;        循環(huán) 0030-0050 共 27 次

N 0030 G 91 G 01 X 80 F30;          增量坐標(biāo)

N 0040 G 00 X -80;                  X 軸快速回零

N 0050 A 13. 333;                   A 軸快速轉(zhuǎn) 13. 333 度

N 0060 M 05 M 09;                 主軸停止運(yùn)轉(zhuǎn),冷卻泵關(guān)

N 0070 M 02;                      程序結(jié)束

以上 P10 程序采用直接分度法,360/ Z=13. 33333333,而機(jī)床的脈沖最小當(dāng)量為 0. 001 度,按四舍五入的方法只能取 13. 333,后面的 0. 00033333 只能舍掉,360 度加工后累計(jì)誤差達(dá) 0. 009 度。我校的實(shí)習(xí)工廠在以前的生產(chǎn)中就遇到過(guò):由于這種累計(jì)誤差的存在而最終導(dǎo)致零件報(bào)廢的事例。

經(jīng)過(guò)探索與實(shí)踐,我們采用了適時(shí)補(bǔ)償?shù)姆椒?/span>,來(lái)達(dá)到縮小累計(jì)誤差的目的。現(xiàn)將使用過(guò)的方法介紹如下:

當(dāng)分度誤差累計(jì)接近 0. 001 度時(shí),就適時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。實(shí)例如下:Z=27,即 A 軸每次轉(zhuǎn) 360/ 27=13. 333333 度。

由于每次旋轉(zhuǎn)的誤差有 0. 000333 度, 這樣每加工三個(gè)齒就存在接近 0. 001 度的誤差。 但如果在加工第三個(gè)齒時(shí)補(bǔ)償 0. 001 度,即A 軸轉(zhuǎn) 13. 334 度,這樣誤差就可以大大地縮小。程序如下:

P20                        程序號(hào)

N 0010 M 03 M 08;          主軸正轉(zhuǎn),冷卻泵開(kāi)

N 0020 G 26 N 0030. 0110. 9;  循環(huán) 0030-0110 共 9 次

N 0030 G 91 G 01 X 80 F30;        增量坐標(biāo)

N 0040 G 00 X -80;              X 軸快速回零

N 0050 A 13. 333;                A 軸快速轉(zhuǎn) 13. 333 度

N 0060 G 01 X 80 F30;           X 軸移動(dòng) 80 毫米,速度 30m m / m i n

N 0070 G 00 X -80;              X 軸快速回零

N 0080 A 13. 333;               A 軸快速轉(zhuǎn) 13. 333 度

N 0090 G 01 X 80 F30;           X 軸移動(dòng) 80 毫米,速度 30m m / m i n

N 0100 G 00 X -80;              X 軸快速回零

N 0110 A 13. 334;               A 軸快速轉(zhuǎn) 13. 334 度

N 0120 G 90 G 00 X 0 A 0;       絕對(duì)坐標(biāo) X、 A 軸快速回零

N 0130 M 05 M 09;             主軸停止運(yùn)轉(zhuǎn),冷卻泵關(guān)

N 0140 M 02;                  程序結(jié)束

以上 P20 程序采用:每加工 3 個(gè)齒就進(jìn)行補(bǔ)償一次的方法,也就是 3 個(gè)齒為一組,前兩個(gè)齒每個(gè)有 0. 0003 度的誤差,到第三個(gè)齒誤差累計(jì)達(dá) 0. 001 度時(shí)就進(jìn)行補(bǔ)償。這樣加工 360 度后的理論誤差為零。 該方法在我校實(shí)習(xí)工廠為協(xié)作單位加工零件的過(guò)程中多次采用,加工后的零件均符合設(shè)計(jì)要求,具有較高的實(shí)用價(jià)值。

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