机床运动轴位置信息高精度高频率实时采集研究*
2021-05-07郭晓波
制造技术与机床 2021年4期
翟 雁 郭晓波 王 谦
(①安阳工学院机械工程学院,河南 安阳 455000;②安阳工学院教学研究与评估办公室,河南 安阳 455000;③安阳钢铁集团汽车运输有限责任公司,河南 安阳 455002)
五轴联动机床可用于精密机械等复杂曲面的加工,目前其几何加工精度控制已相对完善,但加工质量受动态误差的影响较大,尤其是在复杂曲面的五轴联动加工中尤为明显[1]。动态误差作为评估机床加工性能的重要参数,加工过程中其变化情况可通过监测系统获得[2]。动态误差调整可通过切削及伺服参数调整实现,并根据加工轨迹进行验证。加工轨迹可通过采集高精度、高频率刀位点坐标获取,刀位点采集坐标为离散点信息,而机床加工为连续过程,通过采样点密度增加、采集频率提升,且调整采样周期小于插补周期,方可确保加工轨迹信息的精准性[3-4]。
通过两种方法可获得运动轴信息,一种为根据数控系统的实时通信获得各运动轴坐标值,该方法位置采集信息准确度较高,但数据源为数控系统内存中坐标变量,系统位置环周期对采集极限频率影响较大,且多环节通讯过程消耗时间较长,无法获得插补级频率实时坐标位置。另一种是通过伺服系统位置环采集原始位置信息,但如何在保证采集精度的同时获得大于插补频率的刀位点实时坐标,目前尚无成熟方法[5]。为此,本文借鉴数控系统误差补偿方式及伺服系统位置环信号采集方法,针对五轴联动机床,提出高精度、高频率采集运动轴位置信息的方法,该方法可精准获取机床加工轨迹,实现加工精度动态评估及误差监测。……
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