蔡 捷

(上海第二工业大学 智能制造控制工程学院,上海201209)

0 引言

五轴加工中心经过长时间的运作或者搬运移动后,需要对机床的各项静态及动态精度进行校验及调整。完成机床各项基本精度(包括垂直度、平行度、直线度、定位精度及主轴跳动)调试合格后,对影响五轴变换后刀具位置精度的参数进行校正是有必要的。五轴变换功能是指在可选操作模式中用倾斜轴定位时保持刀尖位置的功能,如SIEMENS的旋转刀具中心点(rotation tool center point,RTCP)功能,HEIDENHAIN的刀具中心点管理(tool centre point management,TCPM)保持刀尖位置功能。HERMLE五轴加工中心配套的是HEIDENHAIN iTNC530系统,配有TCPM功能。

目前,国内对各种五轴联动机床的动态精度的标定原理和算法的阐述已比较完整,但标定及校验的方法一般常采用了以下几种:①标准棒(球头检棒或直棒等)配合千分表标定[1-2],这种方法会引入标准棒的轮廓误差以及千分表的读数偏差,降低RTCP误差补偿效果,并需要人工读取千分表读数,过程耗时耗力;②采用无线型回转轴校准装置校验标定,精度高,但价格昂贵且采购周期长;③采用Axiset Check-Up回转轴心线检查工具校验标定,缺点也是价格昂贵且采购周期长;④利用球杆仪检测旋转轴误差检测方法[3-5],球杆仪需要购买,短时无法进行校验补偿工作。⑤利用标准球配合机床的运动特性模块进行自动校正的方法,前提是购买机床时开通了此模块。

以上几种校正方法需要花费较多的时间和经济成本。如果检测工具不准备购买、机床没有内置运动特性模块或者工作时间比较紧促的话,如何利用机床系统内置的一些功能来解决这个现实问题,是值得探讨的。……