數控加工誤差主動補償方法分析

唐亞華

摘 要：在數控加工誤差主動補償分析中，采用抽樣檢測的方法，能夠提升誤差補償的準確性。在數控加工中采用主動補償法進行分析，能夠顯著降低加工活動中產生的誤差，從而提升生產效率。本文從數控加工誤差分析的角度展開討論，提出幾點有利于提升機器加工效率的可行性建議。

關鍵詞：數控加工；誤差數據；主動補償；實驗分析

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0061-01

在誤差控制中，技術人員應該對當前刀具路徑坐標偏差的位置進行準確記錄，并且采用適當的方法消除當前偏差的矢量。在流水線生產作業的過程中，刀具會受到連續作業的影響發生位置偏移，技術人員根據偏移的情況制定偏位角分析表格，從而校正刀具路徑前瞻，在加工誤差主動補償的過程中采用捅補結合的方式，加工出與設計一致的工件。

1 數控加工誤差主動補償主要流程設計分析

在數控加工誤差控制中，采用主動補償方法能夠顯著提升成品合格率，降低產品的誤差率。在誤差主動補償分析與處理活動中，采用科學的補償處理流程，能夠提升工件生產的進度。

為了提升數控加工的效率，選擇合適的加工方式，能夠從源頭上控制加工誤差過大問題的產生。但是，在數控機床生產的過程中，由于刀具發生不規則滾動現象，加工誤差難以避免。在生產過程中，根據流水線中輸入的控制點變形值，與原定生產計劃的數據標準值進行對比和分析，才能夠選擇正確的補償方法，選擇合適的插值方式避免誤差擴大化現象產生。采集輸入控制點變形值的數據實測值，并且將其與仿真值進行對比分析，找到能夠滿足控制刀具面型協調變形的優化值。當裝夾具誤差動態補償功能開啟時，采用動態記錄與計算的方法，計算旋轉軸位置的機床旋轉中心偏差矢量。

2 數控加工誤差主動補償方法分析

2.1 誤差主動補償刀具工藝參數設計

根據曲線、曲面的情況，進行圖形的選擇輸出，并且生成刀具軌跡。在選擇數控加工誤差控制插值的過程中，技術人員應該確定加工的進度，并且設置合理的工藝參數，輸出NC代碼，將生產線中的刀具規格進行修改。當數控加工誤差主動補償的左、右齒形的最大法向偏差小于零點一微米時，我們對機床參數修正量進行對應性調整。其中，數控機床安裝中心距離為-0.05mm時，其修正后參數a/mm取值為27.978為宜。當機床參數修正過程中刀具安裝角度為-0.2°時，修正后的角度取20.0°為宜。當工件轉速的機床參數修正量為0r/min時，其修正后參數為2000.0r/min左右為宜。當機床工件轉速參數修正量取值為-0.05r/min時，其修正后參數為1024.390r/min。數控加工誤差主動補償分析的重點要確定變形的關鍵區域，位移傳感器對關鍵區域的數值變化進行記錄（如圖1）技術人員需要根據名義道具軌跡（理論表面位置）的變化情況，進行工件加工后表面變形處理，通過縮小超差部分的方法，調整數控加工刀具的角度位置。

2.2 數控編程運動路徑捕捉主動補償分析

基于空間統計分析的確定性進行曲面創建的過程中，技術人員應該準確輸入監測數據，并且擬合確定性曲面，通過計算殘差的方式，進行數據加工誤差的回歸分析。在輸出莫蘭指數和統計量的過程中，做好自相關性檢測工作，從而輸出確定性的數控加工曲面。根據工件隨旋轉軸轉動的運動路徑進行分析，采用理想運動路徑和實際運動路徑的對應分析方法，對工件滾刀架的裝夾情況進行分析（如圖2）找準編程運動路徑和旋轉中心偏置的具體數值。在數控加工誤差主動補償分析過程中，根據裝夾誤差平均誤差確定裝夾調整精度，有效縮減合計加工時間。

2.3 主動補償在性檢測誤差與模型分析

建立于零件主動補償基礎上的在線檢測方法，需要操作人員根據檢測數據，進行原位在加工操作，并且根據系統誤差修改NC代碼，得到支持數控加工系統持續高效運轉的合理流程。技術人員應該記錄補償后實際刀具位置和補償前實際刀具位置，采用正確的分析方法，根據補償前實際加工曲面，重新設定參數確定走刀方向。

使用計算機一體化誤差計算與控制系統，對數控加工的誤差進行主動控制補償，有利于提升誤差補償的準確性。其中，使用計算機一體化系統分析與補償計算方法時，在圖像處理與誤差分析中，可以使用測點選擇路徑優化的方法，進行圖像采集模塊設計，數控加工的誤差補償具體數值計算機實時顯示，在誤差主動補償的過程中，根據實時分析和顯示的數據進行協調設計，有利于提升高精密機床工件加工效率。采用CAD模型分析方法，使用在線檢測系統生成檢測數據報告。根據加工與檢測程序輸入的數值，使用CNC伺服分析方法，得到誤差較小的數據輸出。使用計算機系統分析的數控加工誤差控制方法，有利于提升誤差控制的進度。技術人員根據檢測輸入數據的大小，擬合確定性曲面，采用在線分析法計算殘差。在計算數控加工誤差的過程中，應該對主動補償的具體數值進行回歸FENIX，并且輸出莫蘭指數和統計量。在數控加工系統滿足自相關性檢測標準之后，得到輸出確定性的曲面值。

3 結語

在數控加工誤差主動補償分析中，采用抽樣檢測的方法，能夠提升誤差補償的準確性。使用零件在線檢測方法，根據加工工件的測量點數據，確定加工誤差服從空間獨立分布形態，使用hx1個面片創建確定性曲面的位置和大小。在回歸分析中，技術人員需要不斷增加確定性曲面的面片數量，并且根據一定的誤差分解和補償分析流程，對數控加工系統的具體參數進行調整。在主動補償誤差數據的過程中，確定殘差服從空間的獨立分布形態，使用計算機誤差過程分解方法，獲得系統誤差和隨機誤差的大概數值，最終得到比較準確的數控加工誤差數值，并且采取針對性的主動補償方法解決問題。

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