五轴数控机床ROTO精度检测与调整

Home / 五轴数控机床ROTO精度检测与调整 - 2017年12月4日 , by cncgz

五轴数控机床ROTO精度检测与调整

五轴数控机床ROTO精度检测与调整

摇篮式双转台五轴数控机床

基本结构

与三轴数控机床相比, 五轴数控机床具有旋转控制铀,由于旋转控制轴形式与配置的不同, 使得五轴联动数控机床的结构形式与种类多种多样。尽管五轴联动数控机床的结构多种多样,但其配置不外乎是三个直线坐标和两个转动坐标的组合。

根据两个转动坐标的配置形式, 可将其分为三类:

  • 双摆头五轴联动机床

  • 双转台五轴联动机床

  • 摆头及转台式五轴联动机床

摇篮式双转台则是双转台五轴联动结构中的一种

以下简单介绍摇篮式双转台五轴数控机床的基本结构:

摇篮式双转台五轴联动数控机床运动坐标包括三个直线坐标X、Y、Z和两个旋转坐标A、C, 其结构如图1所示。

该种结构是中、小型五轴加工机床采用较多的一种结构形式, 其优点是旋转坐标有足够的行程范围, 工艺性能好, 适合中小型盒体零件的粗精统削, 多面钻孔、扩孔、绞孔及键孔, 机床能在加工时减少装夹次数, 到达高效率、高精度、高可靠性要求。

五轴数控机床ROTO精度检测与调整

图 1 摇篮式双转台五轴加工中心结构

摇篮式双转台五轴精度的检测与调整

一. 在FIDIA数控系统中, 摇篮式双转台的五轴数控机床配置ROTO功能,以下以FIDIA G996五轴高速镜削机床为例,简要介绍ROTO精度的检测和校准方法。

(1) ROTO的相关参数ROTO运动时各线性轴和旋转轴的名称通过以下参数予以定义:

ROTOAXS ROTOX

ROTOY

ROTOZ

ROTO * ( *代表A 、B 、C)

其中ROTOAXS ROTO*这个参数定义的是旋转轴的名称。

ROTOC是一个独立的旋转台, 它在空间中的位置不受ROTOB和ROTOA的影响。

ROTOB是安装在ROTOC上的转台, 它的空间位置随ROTOC的改变而改变。ROTOA是安装在ROTOB上的转台,它的空间随ROTOC或ROTOB的改变而改变。


二. 例如:两个旋转台的空间关系如图2所示。

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图 2 两个转台ROTOC和ROTOB的空间关系

ROTOX、ROTOY、ROTOZ 定义的是机床线性轴的名称。当ROTOC、ROTOB、ROTOA转台定位在绝对零点时,分别绕着线性轴ROTOZ、ROTOY、ROTOX 旋转。


三. 例如:ROTOC和ROTOZ的空间关系如图3所示。

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图 3 ROTOC和ROTOZ的空间关系

为了实现ROTO功能,即机床绕着刀具中心点转动, 就必须测得转台中心在机床坐标中的绝对位置。

因此,在数控系统中必须设置如下参数:

ROTODIS CENAY

CENAZ

CENBZ

CENBX

CENCX

CENCY


四. 如果ROTOAX ROTOZ对应的是Z轴, 那么参数ROTODIS CENCX 就是转台中心在机床X轴方向的绝对坐标值, ROTODIS CENCY 就是转台中心在机床Y轴方向的绝对坐标值。如图4所示。

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图 4 CENCX和CENCY的空间绝对坐位置


五. (2) ROTO的检测方法和校准由于ROTO的精度是一个五轴联动的综合空间精度, 涉及面比较复杂, 其中包括ROTO机床的几何精度、机床各个轴的定位精度和重复定位精度等等, 只有在这些精度在机床的精度范围之内, 才能进行ROTO的检测和校准


六. 以意大利FIDIA公司生产的G996高速统削机床为例, 简单介绍一下如何检测机床的ROTO的精度。

G996使用的是FIDA C20高端数控系统, 机床配置的是摇篮式的AC 转台。

检测A轴在YZ平面内的精度:将RTCP和ROTO功能打开,使用标准的圆柱检验棒,将表置于Y轴方向,将A轴旋转到 – 45°, 记下表的数值;A轴旋转到+45°, 记下表的数值(见图5a), 将两个数值之和除以2得出的值补偿参数ROTODIS CENCX。重新校准, 直到ROTO达到精度要求为止

将RTCP和ROTO功能打开, 使用标准的圆柱检验棒,将表置于Z轴方向,将A轴旋转到-45°和+ 45° 分别记下表的数值(见图5b),将两个数值之和除以2得出的值补偿入参数ROTODIS CENCY。重新校准,直到ROTO达到精度要求为止。

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图 5


七. 检测C轴在XY 平面内的精度:将RTCP和ROTO功能打开,使用标准的圆柱检验棒,将表置于X轴方向,将C轴旋转到180°和0°, 分别记下表的数值(见图6a),将两个数值之和除以2得出的值补偿参数ROTODIS CENBZ。重新校准,直到ROTO 达到精度要求为止。

将RTCP和ROTO功能打开,使用标准的圆柱检验棒,将表置于Y轴方向, 重复C轴动作,将两个数值之和除以2得出的值补偿参数ROTODIS CENBX。重新校准,直到ROTO达到精度要求为止。

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图 6


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