基于SIEMENS 840D框架功能 的龍門加工中心熱誤差補(bǔ)償方法
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：隨著航空技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代航空結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)整體化、大型化、復(fù)雜化、精度要求高的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)加工設(shè)備的加工范圍及加工精度提出了更高的要求，五軸CNC龍門加工中心較好的滿足了上述要求，日趨成為現(xiàn)代航空結(jié)構(gòu)件的主力加工設(shè)備，但同時(shí)五軸CNC龍門加工中心因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)尺寸較大，運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)等原因，其加工精度容易受到溫度變化的影響。大量研究表明，溫度變化所產(chǎn)生的熱誤差已經(jīng)是大型龍門加工中心******的誤差源，占該類加工中心總誤差的40%?70%[1’2’71。針對(duì)CNC加工中心的熱誤差，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了大量的研究工作并取得了相應(yīng)的成果，總體來(lái)看，目前對(duì)熱誤差的補(bǔ)償方法主要有三種：溫度控制法，通過(guò)控制環(huán)境溫度來(lái)減少加工中心熱誤差，措施包括增加保溫系統(tǒng)、恒溫倉(cāng)等；熱穩(wěn)定設(shè)計(jì)法，通過(guò)采用新材料、新工藝來(lái)減少加工中心在溫度變化時(shí)所產(chǎn)生的熱誤差；熱誤差補(bǔ)償法，通過(guò)檢測(cè)溫度與熱誤差，建立熱誤差模型通過(guò)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。針對(duì)已投產(chǎn)的加工中心，難以重新進(jìn)行熱穩(wěn)定設(shè)計(jì)，而溫度控制需要搭建恒溫倉(cāng)等，成本相對(duì)較高，尤其對(duì)于大型CNC機(jī)床，因此通過(guò)軟件進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臒嵴`差補(bǔ)償法成為加工中心行業(yè)的研究熱點(diǎn)[3-5]，但該方法在實(shí)施過(guò)程中，需要在原機(jī)床上布置傳感器及線纜，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，對(duì)加工中心的正常生產(chǎn)造成一定的影響。本文立足于生產(chǎn)環(huán)境，在對(duì)加工中心正常加工生產(chǎn)影響最小的前提下，提出了一種基于SIEMENS 840DCNC系統(tǒng)框架功能的CNC龍門加工中心工作臺(tái)熱誤差檢測(cè)及補(bǔ)償方法。1CNC龍門加工中心工作臺(tái)熱誤差分析某CNC龍門加工中心為橫梁固定、工作臺(tái)移動(dòng)式龍門銑床，該加工中心工作臺(tái)尺寸為1〇〇〇〇_X3000mm,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。生產(chǎn)過(guò)程中某一時(shí)間段內(nèi)通過(guò)復(fù)查工件原點(diǎn)得出的該加工中心熱誤差情況如表1所示。由圖1加工中心結(jié)構(gòu)示意圖和表1熱誤差測(cè)量結(jié)果可見(jiàn)，由于工作臺(tái)長(zhǎng)度達(dá)到10米，且工作臺(tái)在x軸行程為；! 〇米，該加工中心X軸方向熱誤差為******熱誤差，該加工中心x軸工作臺(tái)及位置檢測(cè)反饋的構(gòu)成如圖2所示。通過(guò)分析X軸位置檢測(cè)反饋及工作臺(tái)構(gòu)成，可以得出如下結(jié)論：復(fù)查工件原點(diǎn)方式所表現(xiàn)的X向熱誤差產(chǎn)生的原因?yàn)楣ぷ髋_(tái)受溫度影響熱變形及光柵尺受溫度影響所導(dǎo)致的熱伸縮量的綜合。本文主耍對(duì)由于該原因所導(dǎo)致的龍門加工中心的熱誤差進(jìn)行補(bǔ)償。2工作臺(tái)熱誤差檢測(cè)為了檢測(cè)環(huán)境溫度變化時(shí)，工作臺(tái)本身的熱伸縮量，在滿足相應(yīng)檢測(cè)精度的前提下，并同時(shí)考慮實(shí)際生產(chǎn)使用中的快捷性、方便性、可靠性，本文通過(guò)在工作臺(tái)兩端安裝標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，環(huán)境溫度變化時(shí)，使用加工中心配備的測(cè)頭系統(tǒng)進(jìn)行兩標(biāo)準(zhǔn)環(huán)位置檢測(cè)，檢測(cè)值與環(huán)境溫度變化前的檢測(cè)值進(jìn)行比較，得出該加工中心x軸熱誤差值，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)位置檢測(cè)示意圖如圖3所示。海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機(jī)瀏覽可能無(wú)法正常使用！結(jié)束語(yǔ)：本補(bǔ)償方法利用加工中心測(cè)頭系統(tǒng)進(jìn)行熱誤差的檢測(cè)，根據(jù)測(cè)量值計(jì)算得出工作臺(tái)的熱伸縮量及熱偏移量，充分利用SIEMENS 840D系統(tǒng)提供的框架轉(zhuǎn)換變量，實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度變化情況下龍門加工中心工作臺(tái)熱誤差的檢測(cè)與補(bǔ)償。海天精工是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！聲明：本站文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！