五軸機床RTCP運動姿態(tài)及刀尖點誤差同步測量系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、運動精度作為一項評判數控機床綜合性能的重要指標,也在很大程度上對零件的加工質量起決定性作用。相較于試件切削法,儀器檢測法能夠更加高效、便捷地對機床運動精度進行檢測,廣泛應用于數控機床驗收及日常維護中。但是,隨著五軸數控機床的普及,傳統(tǒng)檢測儀器的局限性和繁瑣性日益顯現(xiàn)。
  RTCP(Rotation Tool Center Point)功能是高檔五軸數控機床的必備功能,其主要目的是提高數控編程效率和減小由旋轉軸引起的非線性運動誤差

2、。該功能開啟時,可通過后置指令控制機床刀尖點在工件坐標系中相對靜止,而刀軸矢量沿指定軌跡運動,使得平動軸和旋轉軸均參與聯(lián)動且運動范圍較大?;谠撎攸c發(fā)展起來的 RTCP誤差測量方法因待測范圍縮小而提高了測量精度,且一次安裝即可獲取三維運動誤差而使得效率更高。但是該測量方式無法準確獲得與運動誤差對應的各軸位移信息,導致后續(xù)的機床誤差溯源和補償精度難以提高。為了解決這一問題,本文進行了如下研究:
  1、分析機床RTCP誤差測量方式中

3、同時獲取運動誤差和各軸位置信息所導致的時延缺陷,結合 RTCP功能開啟時各軸間運動位置的約束關系提出一種同步測量方法,設計配套的同步采集系統(tǒng)解決方案,并論證其合理性。
  2、根據功能需求以及技術指標,完成系統(tǒng)詳細設計和關鍵器件選型。在分析半橋電感測頭工作原理的基礎上,完成基于 AD698調理電路的設計和制作調試,并進一步對其靜態(tài)特性進行標定;完成編碼器倍頻鑒相電路的設計和制作調試,并編寫相應的CPLD倍頻程序。在此基礎上實現(xiàn)采集

4、系統(tǒng)硬件部分的集成。
  3、以 LabVIEW作為開發(fā)平臺,在軟件需求分析及總體設計的基礎上完成采集應用程序的編寫,其功能主要包括測試前的設備調試、由機床主軸啟動觸發(fā)的多通道同步采集、數據前處理及實時存儲和結果顯示。人機界面簡潔、友好,最后的“誤差-位移”曲線可為機床誤差溯源和補償提供依據。
  4、針對同步測量系統(tǒng)能否實現(xiàn)五軸機床刀尖點誤差及運動姿態(tài)的同步測量及其相對于傳統(tǒng)測量方式的優(yōu)勢,本文設計并完成了基于五軸數控機床

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