CN114749706A - 一种基于数控铣床的加工精度控制方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数控铣床设备技术领域，具体为一种基于数控铣床的加工精度控制方法及其应用。本发明所述的双切片重定位控制方法具体为：在工件使用侧切切片铣削之前进行加工精度误差预标定；当侧切切片对加工件铣削过程中，进行加工件加工精度误差实时调整；之后在加工件使用横切切片铣削之前再次进行加工精度误差预标定；最后在横切切片对加工件铣削过程中，进行加工件加工精度误差实时调整，通过将静态误差补偿与动态误差补偿相结合用以纠正加工件的加工精度。本发明用以保证加工件的切削精度较少的受到加工过程，刀具加工误差以及加工工艺等外在因素的影响，在提升加工效率的同时更好的保证加工件的加工精度。

Description

一种基于数控铣床的加工精度控制方法及其应用
技术领域
本发明涉及数控铣床设备技术领域，IPC分类号为：B23C9/00，具体为一种基于数控铣床的加工精度控制方法及其应用。
背景技术
现阶段，一些小型产品在加工过程中为了便于后期的组装与应用，对加工精度的要求非常高。但是现有的数控铣床的在加工过程中，由于机床自身的结构以及外界环境的影响，通常会存在加工不准确，加工误差较大的问题，无法更好的满足实际产品的需要，因此，如何更好的提高数控铣床的加工精度，逐渐成为技术人员深入研究的方向。
专利CN201410466080提供了一种数控铣床摆角精度检测方法，通过使用标准芯棒与千分表相结合的方式，进行数控铣床摆角精度的测量，从而测量数控铣床实际摆角与测量摆角之间的误差，虽然此测量方式简化了专用检测工具带来的价格昂贵的问题，但是仍然需要在使用之前进行摆角的手动测量，无法在数控机床加工过程中实现实时的误差测量与纠偏。
专利CN201210025143提供了一种五轴联动数控铣床伺服动态参数快速调整方法，此专利所述的调整方法为将工件实际成形面的轨迹与工件理想型面的轨迹数据进行对比，用以判断工件的加工进度是否需要调整，如二者偏差过大则进行动态因素量值的调节，但是此专利所述的动态量值依然是在加工完成后进行的数据对比与调节，并未涉及工件加工的实时调节，同时由于工件加工过程中产生的累积误差依然会对工件加工准确度造成一定影响，由此最终得到的铣削结果仍存在误差较大的问题。
因此，针对现有的数控铣床加工中存在的问题，急需推出一种基于数控铣床的加工精度控制方法及其应用。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种基于数控铣床的加工精度控制方法及其应用，具体建立了基于数控铣床中双切片重定位控制方法，如图1所示，所述的双切片重定位控制方法具体为：
S1、在工件使用侧切切片铣削之前进行加工精度误差预标定；
S2、当侧切切片对加工件铣削过程中，进行加工件加工精度误差实时调整；
S3、之后在加工件使用横切切片3铣削之前再次进行加工精度误差预标定；
S4、最后在横切切片3对加工件铣削过程中，进行加工件加工精度误差实时调整，通过将静态误差补偿与动态误差补偿相结合用以纠正加工件的加工精度。
具体的，所述的加工精度误差预标定通过在数控铣床中添加位置传感器，用以实时测量加工件在静态放置与动态切削过程中的位置数据以及切削数据的测定。
优选的，如图2所示，所述的数控铣床包括横切切片3，纵切切片4，横向止推杆1与纵向止推杆2，具体的，所述的数控铣床还包括显示屏5。
优选的，所述的横向止推杆1安装于纵切切片4上方，所述的横切切片3安装于纵切切片4前端，所述的纵向止推杆2安装于纵切切片4后端。
具体的，所述的横向止推杆1与纵向止推杆2内部安装有驱动电机，用以对加工件的位置进行调整。
优选的，所述的静态误差包括，加工件承载误差，加工件安装误差，铣床装夹误差，作为静态误差发生点。
优选的，所述的动态误差包括，加工件相对运动位姿误差，加工件相对运行铣削误差，加工件相对运动形变误差，铣削力误差以及传感器精度误差，作为动态误差发生点。
优选的，所述的静态误差补偿与动态误差补偿中，建立了误差指令逻辑处理规则。
具体的，所述的误差指令逻辑处理规则，通过设定静态误差补偿与动态误差补偿指令执行的先后顺序，根据先后顺序分别进行静态误差补偿与动态误差补偿的逐一修正，用以避免数控铣床各工序之间产生的误差相互影响，造成误差修正的失效。
优选的，所述的双切片重定位控制方法的S1中，通过控制驱动电机的控制电压与控制电流调节横向止推杆1与纵向止推杆2。
具体的，加工精度误差预标定后，通过控制驱动电机的控制电压与控制电流调节，自动对加工工件进行位置微调，检测到加工工件位置正确后再进行横向切削。
优选的，所述的静态误差补偿与动态误差补偿相结合共同建立了综合误差补偿模型，通过综合误差补偿模型进行数控铣床的加工过程中的误差补偿计算。
具体的，首先采集静态误差发生点与动态误差发生点当前时刻误差值，并将当前时刻误差值传送至误差补偿模型,在误差补偿模型中对下一时刻的静态误差发生点与动态误差发生点进行运动误差补偿。
优选的，所述的加工精度误差，为统一数据采集后进行数据处理。
具体的，针对统一数据进行基于误差产生原因的特征分类，对特征分类后的误差值进行分别运动误差补偿处理。
优选的，所述的加工精度控制方法应用于数控铣床对产品的铣削加工中。
具体的，所述的加工精度误差，采用基于插补补偿的方式对运动误差进行修正。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明在原有的数控铣床的结构基础上，对数控铣床加工异型塑料件过程中的塑料件加工误差的识别与加工精度优化，采用双切片重定位控制方法，当侧切切片对加工件切削完成后，将进行加工件位置的重新调节与标定，从而对调节完成的加工件进行横向切片，用以保证加工件的切削精度较少的受到加工过程，刀具加工误差以及加工工艺等外在因素的影响，在提升加工效率的同时更好的保证加工件的加工精度。
附图说明
图1为一种基于数控铣床的加工精度控制方法流程图；
图2为数控铣床机构图；
图中1、横向止推杆；2、纵向止推杆；3、横切切片；4、纵切切片；5、显示屏。
具体实施方式
实施例
在一种实施方式中，本发明所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法及其应用中，所述的误差补偿模型中，建立了基于贝叶斯后验概率模型的数据优化方法，根据前一时刻采集的数据进行后一时刻数据的预测，并将预测的数值与设定的目标值进行对比，从而计算出后一时刻即将出现的误差值，并通过插补算法对误差值进行数据拟合处理，从而对后一时刻即将出现的误差值进行纠偏。
所述的数控铣床的工作原理为：将待加工件放置于数控铣床的操作台上，启动数控铣床后，通过位置传感器对加工件进行加工精度误差预标定，用以对加工件进行静态误差的预判以及静态误差的补偿，当判定工件的放置位置存在误差时，进行自动误差预警并在显示屏5中提示调整距离，当工件调整完成后，启动数控铣床铣削流程，通过纵向止推杆2推动工件使用纵切切片4进行纵向铣削，在铣削的过程中进行加工精度误差实时调整，首先识别当前时刻误差值，并将当前时刻误差值传送至误差补偿模型,并通过插补算法对铣削运动进行调整后，将调整后的铣削数值转换为控制驱动电机的控制电压与控制电流，驱动电机控制纵向切片对加工件进行重新调节，从而矫正加工件的位置，实现纵向位置矫正，在纵向切削完成后，启动横向切削工序，并重复加工精度误差预标定与加工精度误差实时调整，最终实现加工件在加工过程中的动态精度调节，更好的保证加工件的铣削精度，与本发明所述的数控铣床的铣削结构相结合，用以在提高加工件加工效率的同时，提高加工件的加工质量。

Claims (10)

1.一种基于数控铣床的加工精度控制方法，其特征在于，具体建立了基于数控铣床中双切片重定位控制方法，所述的双切片重定位控制方法具体为：
S1、在工件使用侧切切片铣削之前进行加工精度误差预标定；
S2、当侧切切片对加工件铣削过程中，进行加工件加工精度误差实时调整；
S3、之后在加工件使用横切切片(3)铣削之前再次进行加工精度误差预标定；
S4、最后在横切切片(3)对加工件铣削过程中，进行加工件加工精度误差实时调整，通过将静态误差补偿与动态误差补偿相结合用以纠正加工件的加工精度。
2.根据权利要求1所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法，其特征在于，所述的数控铣床包括横切切片(3)，纵切切片(4)，横向止推杆(1)与纵向止推杆(2)。
3.根据权利要求2所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法，其特征在于，所述的横向止推杆(1)安装于纵切切片(4)上方，所述的横切切片(3)安装于纵切切片(4)前端，所述的纵向止推杆(2)安装于纵切切片(4)后端。
4.根据权利要求1所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法，其特征在于，所述的静态误差补偿包括，加工件承载误差，加工件安装误差，铣床装夹误差，作为静态误差发生点。
5.根据权利要求1所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法，其特征在于，所述的动态误差补偿包括，加工件相对运动位姿误差，加工件相对运行铣削误差，加工件相对运动形变误差，铣削力误差以及传感器精度误差，作为动态误差发生点。
6.根据权利要求1所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法，其特征在于，所述的静态误差补偿与动态误差补偿中，建立了误差指令逻辑处理规则。
7.根据权利要求1所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法，其特征在于，所述的双切片重定位控制方法的S1中，通过控制驱动电机的控制电压与控制电流调节横向止推杆(1)与纵向止推杆(2)。
8.根据权利要求6所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法，其特征在于，所述的静态误差补偿与动态误差补偿相结合共同建立了综合误差补偿模型，通过综合误差补偿模型进行数控铣床的加工过程中的误差补偿计算。
9.根据权利要求1所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法，其特征在于，所述的加工精度误差，为统一数据采集后进行数据处理。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种基于数控铣床的加工精度控制方法的应用，其特征在于，所述的加工精度控制方法应用于数控铣床对产品的铣削加工中。
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