2017年5月23日

基于SIEMENS 840D框架功能的龍門加工中心熱誤差補償方法

海天精工加工中心鉆攻中心前言：隨著航空技術的發展，現代航空結構件出現整體化、大型化、復雜化、精度要求高的特點，這些特點對加工設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，日趨成為現代航空結構件的主力加工設備，但同時五軸CNC龍門加工中心因為結構尺寸較大，運動行程長等原因，其加工精度容易受到溫度變化的影響。大量研究表明，溫度變化所產生的熱誤差已經是大型龍門加工中心最大的誤差源，占該類加工中心總誤差的40%?70%[1’2’71。針對CNC加工中心的熱誤差，國內外學者開展了大量的研究工作并取得了相應的成果，總體來看，目前對熱誤差的補償方法主要有三種：溫度控制法，通過控制環境溫度來減少加工中心熱誤差，措施包括增加保溫系統、恒溫倉等；熱穩定設計法，通過采用新材料、新工藝來減少加工中心在溫度變化時所產生的熱誤差；熱誤差補償法，通過檢測溫度與熱誤差，建立熱誤差模型通過軟件進行實時補償。針對已投產的加工中心，難以重新進行熱穩定設計，而溫度控制需要搭建恒溫倉等，成本相對較高，尤其對于大型CNC機床，因此通過軟件進行補償的熱誤差補償法成為加工中心行業的研究熱點[3-5]，但該方法在實施過程中，需要在原機床上布置傳感器及線纜，開發相應的軟件系統，對加工中心的正常生產造成一定的影響。本文立足于生產環境，在對加工中心正常加工生產影響最小的前提下，提出了一種基于SIEMENS 840DCNC系統框架功能的CNC龍門加工中心工作臺熱誤差檢測及補償方法。1CNC龍門加工中心工作臺熱誤差分析某CNC龍門加工中心為橫梁固定、工作臺移動式龍門銑床，該加工中心工作臺尺寸為1〇〇〇〇_X3000mm,其結構如圖1所示。生產過程中某一時間段內通過復查工件原點得出的該加工中心熱誤差情況如表1所示。由圖1加工中心結構示意圖和表1熱誤差測量結果可見，由于工作臺長度達到10米，且工作臺在x軸行程為；! 〇米，該加工中心X軸方向熱誤差為最大熱誤差，該加工中心x軸工作臺及位置檢測反饋的構成如圖2所示。通過分析X軸位置檢測反饋及工作臺構成，可以得出如下結論：復查工件原點方式所表現的X向熱誤差產生的原因為工作臺受溫度影響熱變形及光柵尺受溫度影響所導致的熱伸縮量的綜合。本文主耍對由于該原因所導致的龍門加工中心的熱誤差進行補償。2工作臺熱誤差檢測為了檢測環境溫度變化時，工作臺本身的熱伸縮量，在滿足相應檢測精度的前提下，并同時考慮實際生產使用中的快捷性、方便性、可靠性，本文通過在工作臺兩端安裝標準環，環境溫度變化時，使用加工中心配備的測頭系統進行兩標準環位置檢測，檢測值與環境溫度變化前的檢測值進行比較，得出該加工中心x軸熱誤差值，標準環位置檢測示意圖如圖3所示。海天精工備注：為保證文章的完整度，本文核心內容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉換瀏覽器嘗試，手機瀏覽可能無法正常使用！結束語：本補償方法利用加工中心測頭系統進行熱誤差的檢測，根據測量值計算得出工作臺的熱伸縮量及熱偏移量，充分利用SIEMENS 840D系統提供的框架轉換變量，實現環境溫度變化情況下龍門加工中心工作臺熱誤差的檢測與補償。海天精工是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產工廠設在廣東省寧波市，目前其生產的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！聲明：本站文章均來自網絡，所有內容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！

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