Complexe oppervlakken worden veel gebruikt in diverse industrieën, zoals de auto-industrie en de lucht- en ruimtevaartindustrie. Vanwege de snelle verbetering van wetenschap en technologie, in het licht van de complexere oppervlaktenauwkeurigheid en complexe onderdeelvormen, zijn de kwaliteitseisen strenger, wat meer innovatie en verbetering in de huidige CNC-bewerkingstechnologie vereist om de kwaliteit van de geproduceerde gebogen oppervlaktedelen. De precisie en kwaliteit komen overeen met de eisen van de productie. Onder hen zal tijdens het implementeren van CNC-bewerking de nauwkeurigheid van complexe gebogen oppervlaktedelen worden beïnvloed door het foutprobleem, dus het is noodzakelijk om de CNC-bewerkingsfout strikt te controleren en overeenkomstige middelen toe te passen om de fout van complex gebogen oppervlak te verminderen onderdelen, zodat de bewerkingsnauwkeurigheid kan worden verminderd. De efficiëntie is verbeterd.
Normaal gesproken is de toepassing van CNC-bewerkingstechnologie een zeer nauwkeurige verwerkingsmethode voor de verwerking van complexe gebogen oppervlakken, maar er zijn enkele factoren die de verwerkingsnauwkeurigheid beïnvloeden, wat tot fouten kan leiden. Bijvoorbeeld: toegepaste steunmaterialen, oppervlaktemodellen en verwerkingsmethoden, enz. Tijdens het specifieke proces zal er een bepaalde fout optreden tussen het theoretische toepassingstraject van het gereedschap en het interpolatiespoor. Als het niet strikt wordt gecontroleerd, zal het grotere bewerkingsfouten veroorzaken en de werkefficiëntie verminderen. Momenteel wordt de geavanceerde technologie van CNC-bewerking met vijf coördinaten en CNC-bewerkingstechnologie met drie coördinaten op grote schaal gebruikt. Hoewel ze een zeer belangrijke rol spelen, zijn er ook enkele onvermijdelijke beïnvloedende factoren. Momenteel zijn bij CNC-bewerkingen de belangrijkste gereedschappen die worden gebruikt bolvormige frezen, vingerfrezen en ringfrezen, omdat elk punt in de bolvormige frees hetzelfde effect zal hebben na contact met het gebogen oppervlak, omdat de meeste bolvormige frezen worden gebruikt op de gebogen oppervlak. Het is zeer geschikt voor gelijktijdige CNC-bewerking met drie assen en gelijktijdige CNC-bewerking met vijf assen, maar alleen ringgereedschappen zijn geschikt voor gelijktijdige bewerking met vijf assen. Hoewel CNC-bewerkingsmachines zeer nauwkeurig zijn, zijn er nog steeds veel beïnvloedende factoren. Daarom is het controleren en analyseren van hun fouten een belangrijke schakel om de verwerkingsefficiëntie te verbeteren.
2. Foutanalyse van complexe CNC-bewerkingen op oppervlakken
De belangrijkste factoren die fouten veroorzaken bij de CNC-bewerking van complexe oppervlakken zijn de geometrische fouten van de bewerkingsgereedschappen, de geometrische bewegingsfouten tussen de bewerkingsoppervlakken en de bewerkingsgereedschappen, en de fabricagefouten die door het processysteem worden gegenereerd. Over het algemeen omvatten de NC-bewerkingsfouten van complexe oppervlakken: gereedschapsas De fout veroorzaakt door de zwaai, de fout veroorzaakt door de lineaire benadering. Bij het specifieke bewerkingsproces bevindt het onderdeel met de meeste fouten zich rond het midden van de interpolatiebreuk, die bestaat uit de maximale rotatiefout en de maximale lineaire benaderingsfout. De rotatiefout is de fout die ontstaat wanneer de normaalvector roteert. Concreet is het de fout die wordt gegenereerd door de normaalvector tijdens het rotatieproces. De factoren die de grootte van de transmissiefout beïnvloeden zijn de radiusbewerkingscompensatie van het gereedschap en de booglengte van het gebogen oppervlak. , De normale kromming van het bewerkte oppervlak. De lineaire benaderingsfout zal enigszins worden beïnvloed door CNC-bewerking van complexe oppervlaktevormen, maar het bewerkingsgereedschap zal geen grote impact hebben. Kortom, de straal van het gereedschap, de lijn van het gereedschap, de stapgrootte en de specifieke vorm van de geometrie van het bewerkte oppervlak zullen overeenkomstige fouten bij de bewerking veroorzaken. Bij NC-bewerking van complexe gebogen oppervlakken zal de interpolatiekoordlengte een directe invloed hebben op de lineaire benaderingsfout. Als de lineaire benaderingsfout moet worden verminderd, is het noodzakelijk om de voedingssnelheid en de interpolatiecyclus van het gereedschap redelijk te controleren.
3. Foutcontrole van complexe CNC-bewerkingen op oppervlakken
(1) Compensatie van rotatiefouten van de gereedschapsas
Als bij de CNC-specifieke bewerking van complexe gebogen oppervlakken het bewerkte oppervlak een convexe curve is in de richting van het snijgereedschap, dan is de loopbaan van het snijpunt een concave curve. In een dergelijk geval zal de bewerkingsfout relatief groot zijn, en zal de som van de rotatiefout van de gereedschapsas en de lineaire benaderingsfout ook relatief groot zijn. Als de methode voor het snijden van het contactpunt van het gereedschap wordt gebruikt, kan de rotatiefout van de gereedschapsas tot op zekere hoogte worden gecompenseerd, zodat de totale fout kan worden verminderd. Het verplaatsen van snijpunt A van het gereedschap langs de normale vectorrichting van het bewerkingsoppervlak naar A' wordt een nieuw snijpunt, dat de verdeling van NC-bewerkingsfouten op complexe gebogen oppervlakken kan veranderen en de bewerkingsfouten kan compenseren [3]. Als het oppervlak bij NC-bewerking van complexe gebogen oppervlakken een concave curve is langs de gereedschapstoevoerrichting, en het lineaire benaderingsverschil 1 groter is dan de gereedschapsasrotatiefout n, zal er geen sprake zijn van overtolerantie. Daarom is het niet nodig om bewerkingsfoutcompensatie te implementeren en moet de gereedschapsasrotatiefoutcompensatie op een redelijke manier worden gecontroleerd in combinatie met de specifieke situatie.
(2) Foutcontrole bij benadering in rechte lijn
Bij de NC-bewerking van complexe gebogen oppervlakken nadert een rechte lijn het gebogen oppervlak. Voor deze situatie zal er een lineaire benaderingsfout 1 zijn. Concreet zal de interpolatiebewerking een rechte-lijnbenaderingsfout 1 veroorzaken. Over het algemeen kan in deze situatie de lineaire benaderingsfout alleen worden verminderd of effectief worden beheerst, maar deze kan niet volledig worden geëlimineerd. Effectieve manieren om de lineaire naderingsfout te beheersen zijn onder meer het regelen van de interpolatiekoordlengte, het regelen van de interpolatieperiode en het regelen van de voedingssnelheid van het gereedschap.
Eén: controle van de interpolatieakkoordlengte. Als er bij CNC-bewerkingen geen verandering in het bewerkingsoppervlak optreedt, is de normale kromming van de voedingsrichting in de interpolatiepauze een vaste waarde. Op dit moment is de interpolatieakkoordlengte de factor die de lineaire benaderingsfout beïnvloedt, en de lineaire benaderingsfout en het kwadraat van de interpolatieakkoordlengte zijn proportioneel, dus het verkleinen van de interpolatieakkoordlengte kan de lineaire benaderingsfout bij CNC-bewerkingen verminderen tot tot op zekere hoogte. Als ≥ 1, dan. Daarom moet bij de NC-bewerking van complexe gebogen oppervlakken de interpolatiekoordlengte strikt worden gecontroleerd, zodat deze binnen het overeenkomstige bereik ligt, om de bewerkingsnauwkeurigheid te garanderen. Daarom is het redelijk verkorten van de interpolatiekoordlengte een effectieve maatregel om de lineaire benaderingsfout te verminderen, wat de nauwkeurigheid van CNC-bewerkingen kan verbeteren. Maar het moet worden opgemerkt dat het niet oneindig kan worden ingekort. Bij het bewerken spelen de interpolatiekoordlengteperiode van de CNC-coëfficiënt en de voedingssnelheid van het gereedschap een beslissende rol in de interpolatiekoordlengte [4]. Ten tweede zullen de interpolatiecyclus en de voedingssnelheid, bij de specifieke bewerking van gebogen oppervlakken, de voedingssnelheid en de interpolatiecyclus van het CNC-systeem een directe invloed hebben op de interpolatiekoordlengte. Meestal kan de NC-technologie de interpolatiecyclus instellen. bepaalt de voedingssnelheid. In het geval dat de voedingssnelheid niet verandert, geldt: hoe korter de interpolatiecyclus, hoe kleiner de interpolatiekoordlengte. Daarom is de lineaire benaderingsfout ook kleiner. Op soortgelijke wijze zal, in het geval van geen verandering in de interpolatie, een kleinere voedingssnelheid een kleinere interpolatiekoordlengte opleveren, zodat de lineaire benaderingsfout kleiner zal zijn. Voor de toepassing van een NC-systeem met een kleine interpolatieperiode moet tijdens het NC-bewerkingsproces de voedingssnelheid van het gereedschap zoveel mogelijk worden verlaagd, zodat de fout bij NC-bewerking van complexe gebogen oppervlakken kan worden verminderd.
Kortom, bij de CNC-bewerking van complexe gebogen oppervlakken zullen onvermijdelijk enkele fouten optreden. Het is belangrijk om redelijke methoden en maatregelen te gebruiken om deze fouten te beheersen, om de fouten kleiner te maken en de kwaliteit van de CNC-bewerking te garanderen.