[其他]多軸機(jī)床時(shí)序預(yù)報(bào)誤差補(bǔ)償裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85102868
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85102868A
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁景俠;趙學(xué)勝;楊有君;路廣元;門(mén)曉波;于衛(wèi)竹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): B23Q15/04
• 分類(lèi)號(hào): B23Q15/04;B23Q15/16;B23Q15/18
• 代理公司: 大連工學(xué)院專(zhuān)利代理事務(wù)所
• 代理人: 關(guān)慧貞

發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)闄C(jī)械加工精度控制。

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的各類(lèi)多軸機(jī)床的加工生產(chǎn)率很高，機(jī)床的價(jià)格也很貴，但因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中存在著許多誤差(如轉(zhuǎn)位、刀具磨損、熱變形、機(jī)床磨損和各種隨機(jī)誤差)，加工精度比一般精密車(chē)床要低得多，因而較大地限制了多軸機(jī)床的使用范圍。但是實(shí)際上很多零件往往只有一、二個(gè)尺寸精度要求較高，因而如果在相應(yīng)工位上設(shè)置一個(gè)在線控制的自動(dòng)補(bǔ)償?shù)都軄?lái)消除其大部份誤差，就可較大幅度地提高零件的加工精度，因而較大地?cái)U(kuò)大了多軸機(jī)床的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明提出了一種在多軸機(jī)床上誤差補(bǔ)償?shù)男卵b置。在加工過(guò)程中不斷用自動(dòng)測(cè)量?jī)x測(cè)量每個(gè)零件的加工尺寸，將此尺寸經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字存貯在微機(jī)內(nèi)并構(gòu)成一個(gè)時(shí)間序列。然后利用時(shí)間序列分析的理論，建立起代表加工中各種系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的數(shù)學(xué)模型。利用構(gòu)成的數(shù)學(xué)模型就可以予報(bào)下一個(gè)加工零件最可能產(chǎn)生的誤差值，并由微機(jī)發(fā)令驅(qū)動(dòng)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)都苓M(jìn)行補(bǔ)償，從而將下一個(gè)工件的加工誤差減到最小。

國(guó)外有些公司為了提高多軸機(jī)床的加工精度，也開(kāi)始應(yīng)用補(bǔ)償?shù)都堋５湫痛硎俏鞯翯ildmeister公司在七十年代后期在臥式六軸自動(dòng)車(chē)床上設(shè)置的自動(dòng)補(bǔ)償?shù)都?見(jiàn)圖1)。圖中1是工件，2是測(cè)量裝置，3是控制裝置，4是補(bǔ)償?shù)都堋Ｆ浞椒ㄊ窃谛聶C(jī)床出廠時(shí)測(cè)出轉(zhuǎn)位誤差，一次調(diào)好，使用中不能改變。因而當(dāng)機(jī)床使用后實(shí)際轉(zhuǎn)位誤差有變化時(shí)無(wú)法調(diào)整，加工誤差較大。此外刀具磨損的誤差是累積到一定程度超出極大(max)或極小(min)值時(shí)再調(diào)整一次，因而誤差也較大。其它誤差不能補(bǔ)償。國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)類(lèi)似裝置生產(chǎn)。本發(fā)明采用時(shí)序予報(bào)控制。對(duì)轉(zhuǎn)位誤差、刀具磨損誤差不斷進(jìn)行測(cè)量計(jì)算以使其最小化；同時(shí)還可補(bǔ)償其他誤差如熱變形誤差和其它隨機(jī)誤差等。??

本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)可以圖2為例來(lái)說(shuō)明。圖中1為凸輪軸，2為步進(jìn)電機(jī)，3為加工工件，4為測(cè)量頭??5為電磁氣動(dòng)換向閥，6為電感測(cè)微儀，7為直流放大器，8為A/D轉(zhuǎn)換裝置，9為微型計(jì)算機(jī)，10為功率放大器，11為電源，12和13為行程開(kāi)關(guān)。自動(dòng)補(bǔ)償?shù)都馨仓迷诘贗II工位的縱刀架車(chē)削完畢時(shí)，凸輪軸1上的擋鐵壓下行程開(kāi)關(guān)12，通過(guò)電磁閥5使測(cè)量頭4快進(jìn)。當(dāng)測(cè)量頭前進(jìn)到極限位置時(shí)，壓下行程開(kāi)關(guān)13發(fā)出信號(hào)令計(jì)算機(jī)9進(jìn)行采樣，同時(shí)通過(guò)電磁閥使測(cè)量頭退回原始位置。計(jì)算機(jī)采樣后，立即發(fā)出信號(hào)使補(bǔ)償?shù)都茏魑⒘孔尩哆\(yùn)動(dòng)，以免刀架退回時(shí)劃傷精加工表面。然后計(jì)算機(jī)根據(jù)時(shí)間序列進(jìn)行下一個(gè)工件尺寸的予報(bào)計(jì)算及確定刀架的補(bǔ)償量。在縱刀架快退結(jié)束時(shí)實(shí)現(xiàn)刀架的補(bǔ)償和進(jìn)刀。然后計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化計(jì)算，以使加工誤差保持最小。