作者：深圳市恒昌榮機(jī)電技術(shù)分享

五軸數(shù)控機(jī)床，特別是A/C軸雙擺頭結(jié)構(gòu)，在加工復(fù)雜曲面時具有率和的特點(diǎn)。然而，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，達(dá)到產(chǎn)品幾何精度要求比較困難，且涉及動態(tài)聯(lián)動幾何精度要求，制造和調(diào)試難度較大。因此，需要從的技術(shù)角度對五軸A/C雙擺頭幾何精度誤差的預(yù)防與補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行分析論證。恒昌榮五軸AC雙擺頭在技術(shù)應(yīng)用上取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，在此和大家交流分享，各位同仁及共同探討進(jìn)步。

誤差預(yù)防主要是從提高機(jī)床自身的制造和裝配精度的角度來提升加工精度。這包括以下幾個方面的措施：

五軸擺頭安裝調(diào)試現(xiàn)場

提高制造工藝：

通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何精度制造工藝性分析，項(xiàng)，設(shè)計(jì)合理的裝配工藝方案。

強(qiáng)調(diào)裝配過程中的精度控制，如主軸部與A軸夾角、主軸部與C軸夾角等關(guān)鍵幾何精度的。

優(yōu)化裝配工藝：

五軸擺頭技術(shù)人員調(diào)試

采用以軸檢測轉(zhuǎn)化為面檢測的方法，建立三維幾何模型，分析相關(guān)零部件和面的結(jié)構(gòu)特性，構(gòu)建數(shù)據(jù)檢測工藝面，用于裝配數(shù)據(jù)檢測。

設(shè)計(jì)工裝，建立主軸軸線檢測面，將軸承定位面作為A軸軸線檢測面，用于裝配數(shù)據(jù)檢測分析。

加強(qiáng)生產(chǎn)過程控制：

根據(jù)工藝檢測數(shù)據(jù)對相關(guān)零件進(jìn)行修配調(diào)整，提高裝配幾何精度，達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。

誤差補(bǔ)償

五軸擺頭

誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ窃诓桓淖償?shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過對機(jī)床運(yùn)動誤差源分析、建立數(shù)學(xué)模型和計(jì)算，將機(jī)床的空間定位誤差實(shí)時地反饋到控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)誤差修正，從而提高機(jī)床精度。

誤差源分析：

分析五軸數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動誤差源，包括旋轉(zhuǎn)軸軸線的位置誤差和平行度誤差等。

對機(jī)床的空間誤差建立數(shù)學(xué)模型，如基于螺旋理論的五軸機(jī)床空間誤差模型和統(tǒng)一模型。

幾何誤差檢測：

設(shè)計(jì)幾何誤差檢測方案，包括檢測球頭檢棒長度補(bǔ)償值、半徑補(bǔ)償值，測量A軸回轉(zhuǎn)中心與C軸回轉(zhuǎn)中心在Y方向上的誤差，以及測量工作臺臺面與A軸回轉(zhuǎn)中心在Z方向上的誤差等。

通過大圓聯(lián)動觀測并記錄千分表讀數(shù)變化，計(jì)算出直線軸聯(lián)動回轉(zhuǎn)中心與旋轉(zhuǎn)軸軸心在不同平面上的誤差。

誤差補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)：

根據(jù)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果，進(jìn)行五軸回轉(zhuǎn)中心誤差補(bǔ)償。

恒昌榮非正交五軸頭

將空間定位誤差實(shí)時地反饋給控制系統(tǒng)，通過迭代法等策略實(shí)現(xiàn)誤差修正。

研發(fā)基于虛擬CNC的五軸空間誤差補(bǔ)償仿真平臺，預(yù)測機(jī)床在當(dāng)前刀具路徑在不同位置處的空間誤差值，并計(jì)算補(bǔ)償后的各軸的運(yùn)動量。

應(yīng)用實(shí)例

以上技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際的五軸機(jī)床上進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。例如，在沈陽機(jī)床某A/C軸雙擺頭試制和某轉(zhuǎn)擺臺式五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)膶?shí)例研究中，驗(yàn)證了誤差預(yù)防和補(bǔ)償方法的有效性，顯著提高了機(jī)床的加工精度。

恒昌榮雙擺頭

五軸A/C雙擺頭幾何精度誤差的預(yù)防與補(bǔ)償技術(shù)是提高五軸數(shù)控機(jī)床加工精度的重要手段。通過優(yōu)化制造工藝、加強(qiáng)裝配過程控制、分析誤差源、設(shè)計(jì)幾何誤差檢測方案和實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償?shù)却胧?，可以有效提高機(jī)床的幾何精度和聯(lián)動精度，從而滿足加工的需求。關(guān)注恒昌榮機(jī)電，獲取更多關(guān)于五軸AC擺頭應(yīng)用技術(shù)分享。

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