Komplekse overflader er meget udbredt i forskellige industrier, såsom bilindustrien og rumfartsindustrien. På grund af den hurtige forbedring af videnskab og teknologi, i lyset af mere kompleks overfladenøjagtighed og komplekse deleformer, er kvalitetskravene strengere, hvilket kræver mere innovation og forbedring af den nuværende CNC-bearbejdningsteknologi for at sikre kvaliteten af fremstillet buede overfladedele. Præcisionen og kvaliteten svarer til kravene til produktionen. Blandt dem, i processen med at implementere CNC-bearbejdning, vil nøjagtigheden af komplekse buede overfladedele blive påvirket af fejlproblemet, så det er nødvendigt strengt at kontrollere CNC-bearbejdningsfejlen og anvende tilsvarende midler til at reducere fejlen i kompleks buet overflade dele, så bearbejdningsnøjagtigheden kan reduceres. Effektiviteten er forbedret.
Normalt er anvendelsen af CNC-bearbejdningsteknologi en meget præcis forarbejdningsmetode til kompleks buet overfladebehandling, men der er nogle faktorer, der påvirker dens behandlingsnøjagtighed, hvilket resulterer i fejl. For eksempel: anvendte støttematerialer, overflademodeller og bearbejdningsmetoder osv. I processen med specifik drift vil der være en vis fejl mellem værktøjets anvendelsesteoretiske løbespor og interpolationssporet. Hvis det ikke er strengt kontrolleret, vil det producere større bearbejdningsfejl og reducere arbejdseffektiviteten. På nuværende tidspunkt er den højteknologiske CNC-bearbejdning med fem koordinater og CNC-bearbejdningsteknologi med tre koordinater meget udbredt. Selvom de spiller en meget vigtig rolle, er der også nogle uundgåelige påvirkningsfaktorer. På nuværende tidspunkt i CNC-bearbejdning omfatter de vigtigste værktøjer, der anvendes, sfæriske fræsere, endefræsere og ringfræsere, fordi ethvert punkt i den sfæriske fræser vil have samme effekt efter kontakt med den buede overflade, fordi de fleste af de sfæriske fræsere bruges på buet overflade. Den er meget velegnet til tre-akset samtidig CNC-bearbejdning og fem-akset samtidig CNC-bearbejdning, men kun ringværktøjer er velegnede til fem-akset samtidig bearbejdning. Selvom CNC-værktøjsmaskiner er meget præcise, er der stadig mange faktorer, der har indflydelse. Derfor er kontrol og analyse af deres fejl et nøgleled til at forbedre behandlingseffektiviteten.
2. Fejlanalyse af kompleks overflade CNC-bearbejdning
De vigtigste faktorer, der forårsager fejl ved CNC-bearbejdning af komplekse overflader, er de geometriske fejl i bearbejdningsværktøjerne, de geometriske bevægelsesfejl mellem bearbejdningsoverfladerne og bearbejdningsværktøjerne og de fremstillingsfejl, der genereres af processystemet. Generelt omfatter NC-bearbejdningsfejl på komplekse overflader: værktøjsakse Fejlen forårsaget af svingningen, fejlen forårsaget af den lineære tilnærmelse. I den specifikke bearbejdningsproces er den del med flest fejl omkring midten af interpolationsbruddet, som er sammensat af den maksimale rotationsfejl og den maksimale lineære tilnærmelsesfejl. Rotationsfejlen er den fejl, der genereres, når normalvektoren roterer. Specifikt er det fejlen, der genereres af den normale vektor under rotationsprocessen. De faktorer, der påvirker størrelsen af transmissionsfejlen, er værktøjets radiusbehandlingskompensation og buelængden af den buede overflade. , Den normale krumning af den behandlede overflade. Den lineære tilnærmelsesfejl vil blive påvirket noget af CNC-bearbejdning af komplekse overfladeformer, men bearbejdningsværktøjet vil ikke have stor indflydelse. Kort sagt vil værktøjets radius, værktøjets linje, trinstørrelsen og den specifikke form af geometrien på den bearbejdede overflade forårsage tilsvarende fejl i bearbejdningen. Ved NC-bearbejdning af komplekse buede overflader vil interpolationsakkordlængden have en direkte indflydelse på den lineære tilnærmelsesfejl. Hvis den lineære tilnærmelsesfejl skal reduceres, er det nødvendigt med rimelighed at kontrollere værktøjets tilspændingshastighed og interpolationscyklus.
3. Fejlkontrol af kompleks overflade CNC-bearbejdning
(1) Fejlkompensation for værktøjsakserotation
I den CNC-specifikke bearbejdning af komplekse buede overflader, hvis den bearbejdede overflade er en konveks kurve langs skæreværktøjets retning, er skærepunktets løbespor en konkav kurve. I et sådant tilfælde vil bearbejdningsfejlen være relativt stor, og summen af værktøjsaksens rotationsfejl og den lineære tilnærmelsesfejl vil også være relativt stor. Hvis metoden til at skære værktøjets kontaktpunkt anvendes, kan rotationsfejlen på værktøjsakslen kompenseres i et vist omfang, så den samlede fejl kan reduceres. Flytning af værktøjets skærepunkt A langs den normale vektorretning af bearbejdningsfladen til A' bliver et nyt skærepunkt, som kan ændre fordelingen af NC-bearbejdningsfejl på komplekse buede overflader og gøre bearbejdningsfejlene kompenseret[3]. Hvis overfladen ved NC-bearbejdning af komplekse buede overflader er en konkav kurve langs værktøjsfremføringsretningen, og den lineære tilnærmelsesforskel 1 overstiger værktøjsaksens rotationsfejl n, vil der ikke være nogen overtolerance. Derfor er der ikke behov for at implementere bearbejdningsfejlkompensation, og værktøjsaksens rotationsfejlkompensation bør styres på en rimelig måde i kombination med den specifikke situation.
(2) Fejlkontrol ved lige linje tilnærmelse
Ved NC-bearbejdning af komplekse buede overflader vil en lige linje nærme sig den buede overflade. For denne situation vil der være en lige linje tilnærmelsesfejl 1. Specifikt vil interpolationsoperationen forårsage en lige linje tilnærmelsesfejl 1. Generelt i denne situation kan den lineære tilnærmelsesfejl kun reduceres eller effektivt kontrolleres, men den kan ikke elimineres fuldstændigt. Effektive måder at kontrollere den lineære tilgangsfejl på inkluderer styring af interpolationsakkordlængden, interpolationsperiodestyring og styring af værktøjets tilspændingshastighed.
En, interpolation akkord længde kontrol. I processen med CNC-bearbejdning, hvis der ikke er nogen ændring i bearbejdningsoverfladen, er den normale krumning af fremføringsretningen i interpolationsbruddet en fast værdi. På dette tidspunkt er interpolationsakkordlængden den faktor, der påvirker den lineære tilnærmelsesfejl, og den lineære tilnærmelsesfejl og Kvadraten på interpolationsakkordlængden er proportional, så reduktion af interpolationsakkordlængden kan reducere den lineære tilnærmelsesfejl i CNC-bearbejdning til nogen grad. Hvis ≥ 1, så. Derfor skal interpolationsakkordlængden ved NC-bearbejdning af komplekse buede overflader kontrolleres strengt, så den ligger inden for det tilsvarende område, for at garantere bearbejdningsnøjagtigheden. Derfor er en rimelig afkortning af interpolationsakkordlængden en effektiv foranstaltning til at reducere den lineære tilnærmelsesfejl, hvilket kan forbedre nøjagtigheden af CNC-bearbejdning. Men det skal bemærkes, at det ikke kan forkortes uendeligt. Ved bearbejdning spiller interpolationsakkordlængdeperioden for CNC-koefficienten og værktøjets tilspændingshastighed en afgørende rolle for interpolationsakkordlængden [4]. For det andet vil interpolationscyklussen og fremføringshastigheden, i den specifikke bearbejdning af den buede overflade, CNC-systemets fremføringshastighed og interpolationscyklus have en direkte indvirkning på interpolationsakkordlængden, normalt kan NC-teknologien indstille interpolationscyklussen Personalet bestemmer fremføringshastigheden. I tilfælde af ingen ændring i tilspændingshastigheden, jo kortere interpolationscyklus, jo mindre interpolationsakkordlængde. Derfor er den lineære tilnærmelsesfejl også mindre. I lighed med det, i tilfælde af ingen ændring i interpolation, vil en mindre tilførselshastighed producere en mindre interpolationsakkordlængde, så den lineære tilnærmelsesfejl vil være mindre. For anvendelse af NC-system med en lille interpolationsperiode, i processen med NC-bearbejdning, skal værktøjets fremføringshastighed reduceres så meget som muligt, så fejlen ved NC-bearbejdning af komplekse buede overflader kan reduceres.
Kort sagt, ved CNC-bearbejdning af komplekse buede overflader vil der uundgåeligt opstå nogle fejl. Det er vigtigt at bruge fornuftige metoder og foranstaltninger til at kontrollere disse fejl for at gøre fejlene mindre og sikre kvaliteten af CNC-bearbejdning.