關于數控機床RTCP精度的分析與研究

譚偉

【摘要】對于五軸聯動數控機床來說，RTCP精度是十分重要的指標之一，直接影響數控機床的生產精度和生產質量，這就需要加強對數控機床RTCP精度的分析，并正確校正機床RTCP精度。基于此，本文首先提出數控機床RTCP精度定義，找出影響RTCP精度的因素，并提出正確的校正方法。

【關鍵詞】數控機床;RTCP精度;影響因素;方法

引言

隨著我國科學技術的不斷發展，新時期工業領域對機械設計制造提出了更高的要求。當代機械零部件結構愈加復雜、精度要求高、加工難度大、薄壁多、質量要求高，這就需要保障數控機床RTCP精度。數軸聯動機床作為一種精加工機床種類，在機械生產領域中的應用也愈加廣泛，為了能夠滿足生產要求，五軸聯動機床必須要保證生產效率、動態響應速度、高精度。RTCP精度作為數控機床核心參數，只有掌握RTCP精度調整方法，才能夠確保工件最終生產質量。

一、影響RTCP精度的重要因素

RTCP圍繞著刀具中心點轉動，在實際生產中擺動軸中任何一個機械偏心最終都會影響到RTCP精度。想要校正RTCP精度，需要補償機床旋轉軸機械偏心。

第一，結合RTCP的X軸、生產時刀具軸和RTCP（c）軸偏心，沿著X軸（c）的回轉軸回轉中心和刀具中心之間的距離。第二，結合RTCP的Z軸、生產時刀具軸和RTCP（a）軸偏心，沿著Y軸的回轉軸（a）回轉中心和刀具中心之間的距離。第三，結合RTCP的Y軸、RTCP（a）軸和RTCP軸的偏心，RTCP（a）軸回轉中心和RTCP（c）軸之間的回轉中心之間的距離。

二、RTCP精度檢測以及校準

（一）RTCP精度檢測

RTCP精度會直接影響機床的最終加工精度，所以在正式生產之前需要采取相關措施檢測RTCP精度。特別是在實際生產中出現了意外情況下，如機床發生了碰撞，則必須要對RTCP精度進行檢測。需要安裝球頭芯棒以及磁力百分表，采用TRAORI指令激活RTCP功能，并按照指定方法轉動回轉坐標，觀察表當中的顯示數值即可獲取到機床的RTCP精度值。

（二）RTCP精度校正

雖然利用相關儀器即可檢測RTCP精度，較為簡單。但由于RTCP精度作為五軸聯動的空間精度值，涉及諸多影響因素，所以在精度校正當中也十分復雜，需要結合機床實際生產情況，分情況進行校正，坐標軸如圖1。

1.校正機床回轉軸絕對零點位置

在校正當中，需要對主軸絕對零點位置進行校正，并關閉RTCP功能，將a軸擺正到0位上，操作手輪移動Z軸，找到芯棒的最高點上，進而檢測a軸的偏差，將所檢測到的數據補償到數控機床參數a軸控制系統當中，在補償完畢后讓a軸重新會原點，檢測a軸零點偏差，反復如此，直到零點偏差符合實際要求為主。在a軸0度補償完成之后，將a軸擺放到90度位置進行c軸0度位置檢測，找到芯棒最高點之后操作手輪移動Y軸，檢測到c軸的偏差，并將偏差補償到c軸參數當中，補償之后的c軸重新回到原點，反復如此，直到c軸零點偏差達到理想精度即可。

2.校正機床回轉軸定位精度

如果機床回轉軸定位精度不準，精度值超出了機床精度標準，則在RTCP運動當中，機床各個坐標軸則無法進行精準的位移補償，導致刀具中心出現偏移問題，最終造成RTCP精度誤差。將補償值深入到數控機床系統定位精度補償當中，在程序運行之后，補償會產生效果，確保每個回轉軸定位精度能夠達到標準范圍內，并且這個補償數值越小越好，表明精度越來越高。

3.轉心距校正

主軸端面到主軸頭轉動中心距離就是轉心距。將磁力百分表、芯棒安裝到機床上，之后將a軸旋轉到90度，操作手輪移動Z軸，此時白分表上會出現一個定值，讀取并標定Z軸值為zl，之后把a軸旋轉到0度位，壓百分表，讀取并標定Z軸數值為z2，此時即可獲取轉心距的數值，計算公式為：（zl - z2）一芯棒長+芯棒半徑。之后將所計算出的數值輸入到數控機床中即可。

4.同軸度檢測

機床檢測中，主軸的軸線和c軸的軸線重合度也是十分重要的參數。在校正中，需要將a軸旋轉到0度，此時將c軸旋轉，觀察百分表數值的變化情況。之后，旋轉c軸分別到0度、90度、180度、- 90度，觀察四個位置百分表數值變化，并分別輸入到數控機床中進行補償。

根據以上幾個檢測環節，即可將偏差數值補償完成，并重新激活RTCP，重新檢測RTCP精度。如果在操作完成后依然無法達到指定要求，則需要結合實際情況重新進行補償，直到RTCP精度達到生產要求為止。

結語

綜上所述，RTCP精度對數控機床加工質量、加工精度有著極大的影響，這就需要不斷加強RTCP精度研究，減少影響RTCP精度的因素，并有針對性地對RTCP精度進行校正和補償，這樣才能夠保障數控機床的加工精度。

參考文獻：

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