Složité povrchy jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl a letecký průmysl. Vzhledem k rychlému zlepšování vědy a techniky, tváří v tvář složitější přesnosti povrchu a složitým tvarům dílů, jsou požadavky na kvalitu přísnější, což vyžaduje více inovací a zlepšování současné technologie CNC obrábění, aby byla zajištěna kvalita vyrábí zakřivené povrchové díly. Preciznost a kvalita odpovídá požadavkům výroby. Mezi nimi bude v procesu implementace CNC obrábění přesnost složitých zakřivených povrchových částí ovlivněna problémem chyby, takže je nutné přísně kontrolovat chybu CNC obrábění a použít odpovídající prostředky ke snížení chyby složitého zakřiveného povrchu. dílů, takže lze snížit přesnost obrábění. Účinnost je zlepšena.
Aplikace technologie CNC obrábění je obvykle velmi přesným způsobem zpracování pro komplexní zpracování zakřivených povrchů, ale existují některé faktory, které ovlivňují přesnost jeho zpracování, což vede k chybám. Například: aplikované rekvizitní materiály, povrchové modely a způsoby zpracování atd. V procesu specifické operace dojde k určité chybě mezi aplikační teoretickou dráhou pohybu nástroje a interpolační dráhou. Pokud není přísně kontrolováno, bude produkovat větší chyby při obrábění a sníží efektivitu práce. V současné době je široce využívána špičková technologie pětisouřadnicového CNC obrábění a třísouřadnicové CNC obrábění. Přestože hrají velmi důležitou roli, existují také některé nevyhnutelné ovlivňující faktory. V současné době se v CNC obrábění mezi hlavní používané nástroje řadí kulové frézy, stopkové frézy a prstencové frézy, protože jakýkoli bod v kulové fréze bude mít po kontaktu se zakřiveným povrchem stejný účinek, protože většina kulových fréz se používá na zakřivený povrch. Je velmi vhodný pro tříosé simultánní CNC obrábění a pětiosé simultánní CNC obrábění, ale pro pětiosé simultánní obrábění jsou vhodné pouze prstencové nástroje. Přestože jsou CNC obráběcí stroje velmi přesné, stále existuje mnoho ovlivňujících faktorů. Proto je kontrola a analýza jejich chyb klíčovým článkem ke zlepšení efektivity zpracování.
2. Analýza chyb komplexního povrchového CNC obrábění
Hlavními faktory, které způsobují chyby při CNC obrábění složitých povrchů, jsou geometrické chyby obráběcích nástrojů, chyby geometrického pohybu mezi obráběnými povrchy a obráběcími nástroji a výrobní chyby generované procesním systémem. Obecně mezi chyby NC obrábění složitých povrchů patří: osa nástroje Chyba způsobená výkyvem, chyba způsobená lineární aproximací. Ve specifickém procesu obrábění je část s největším počtem chyb kolem středu interpolačního zlomu, který se skládá z maximální chyby rotace a maximální chyby lineární aproximace. Chyba rotace je chyba generovaná při rotaci normálového vektoru. Konkrétně se jedná o chybu generovanou normálním vektorem během procesu rotace. Faktory, které ovlivňují velikost chyby přenosu, jsou kompenzace zpracování poloměru nástroje a délka oblouku zakřiveného povrchu. , Normální zakřivení zpracovávaného povrchu. Chyba lineární aproximace bude poněkud ovlivněna CNC obráběním složitých tvarů povrchů, ale obráběcí nástroj nebude mít velký vliv. Stručně řečeno, poloměr nástroje, linie nástroje, velikost kroku a specifický tvar geometrie obráběné plochy způsobí odpovídající chyby při obrábění. Při NC obrábění složitých zakřivených povrchů bude mít délka interpolační tětivy přímý dopad na chybu lineární aproximace. Pokud je potřeba snížit chybu lineární aproximace, je nutné rozumně řídit rychlost posuvu a interpolační cyklus nástroje.
3. Kontrola chyb komplexního povrchového CNC obrábění
(1) Kompenzace chyby otáčení osy nástroje
Při specifickém CNC obrábění složitých zakřivených povrchů, pokud je obrobený povrch konvexní křivka ve směru řezného nástroje, pak je dráha řezu konkávní křivka. V takovém případě bude chyba obrábění relativně velká a součet chyby rotace osy nástroje a chyby lineární aproximace bude také relativně velký. Při použití způsobu řezání kontaktního bodu nástroje lze do určité míry kompenzovat chybu otáčení hřídele nástroje, takže lze snížit celkovou chybu. Přesunutí řezného bodu A nástroje podél normálního vektorového směru obráběcího povrchu do A' se stává novým řezným bodem, který může změnit rozložení chyb NC obrábění na složitých zakřivených površích a kompenzovat chyby obrábění[3]. Pokud je povrch při NC obrábění složitých zakřivených povrchů konkávní křivkou ve směru posuvu nástroje a rozdíl lineární aproximace 1 překračuje chybu rotace osy nástroje n, nedojde k nadměrné toleranci. Proto není potřeba implementovat kompenzaci chyb obrábění a kompenzace chyby otáčení osy nástroje by měla být řízena přiměřeným způsobem v kombinaci s konkrétní situací.
(2) Kontrola chyby aproximace přímky
Při NC obrábění složitých zakřivených ploch se ke zakřivené ploše přiblíží přímka. Pro tuto situaci bude existovat chyba aproximace přímky 1. Konkrétně operace interpolace způsobí chybu aproximace přímky 1. Obecně platí, že v této situaci lze chybu lineární aproximace pouze snížit nebo účinně kontrolovat, ale nelze ji zcela odstranit. Efektivní způsoby kontroly chyby lineárního nájezdu zahrnují řízení délky interpolační tětivy, řízení periody interpolace a řízení rychlosti posuvu nástroje.
Jedna, interpolační řízení délky tětivy. V procesu CNC obrábění, pokud nedochází ke změně povrchu obrábění, je normální zakřivení směru posuvu v interpolačním zlomu pevnou hodnotou. V tomto okamžiku je délka tětivy interpolace faktorem, který ovlivňuje chybu lineární aproximace, a chyba lineární aproximace a Druhá mocnina délky tětivy interpolace je úměrná, takže snížení délky tětivy interpolace může snížit chybu lineární aproximace při CNC obrábění na do určité míry. Pokud ≥ 1 , pak. Proto při NC obrábění složitých zakřivených povrchů musí být délka interpolační tětivy přísně kontrolována tak, aby byla v odpovídajícím rozsahu, aby byla zaručena přesnost obrábění. Proto je rozumné zkrácení délky interpolační tětivy účinným opatřením ke snížení chyby lineární aproximace, což může zlepšit přesnost CNC obrábění. Nutno ale podotknout, že nejde zkracovat donekonečna. Při obrábění hraje v délce interpolační tětivy rozhodující roli perioda délky interpolační tětivy CNC koeficientu a rychlost posuvu nástroje [4]. Za druhé, interpolační cyklus a rychlost posuvu, při specifickém obrábění zakřiveného povrchu, rychlost posuvu a interpolační cyklus CNC systému bude mít přímý dopad na délku interpolačního tětivu, obvykle může NC technologie nastavit interpolační cyklus Hůl určuje rychlost posuvu. V případě, že nedochází ke změně rychlosti posuvu, čím kratší je interpolační cyklus, tím menší je délka interpolační tětivy. Proto je také chyba lineární aproximace menší. Podobně jako v případě, že nedojde ke změně interpolace, menší rychlost posuvu způsobí menší délku interpolační tětivy, takže chyba lineární aproximace bude menší. Pro aplikaci NC systému s malou interpolační periodou by v procesu NC obrábění měla být rychlost posuvu nástroje co nejvíce snížena, aby se snížila chyba NC obrábění složitých zakřivených ploch.
Stručně řečeno, při CNC obrábění složitých zakřivených povrchů se nevyhnutelně vyskytnou nějaké chyby. Je důležité používat rozumné metody a opatření ke kontrole těchto chyb, aby se chyby zmenšily a zajistila se kvalita CNC obrábění.