基于开放式超精密数控系统的五轴RTCP算法及应用研究

发布时间：2024-03-24 16:41

　　RTCP(Rotational Tool Center Point)功能是五轴机床极其重要的功能,其可以有效提高五轴机床加工效率,改善五轴机床加工精度。Heidenhain、SIEMENS、FANUC、Fidia等数控厂商生产的高档五轴数控系统均已具备RTCP功能。Tayler/Hobson-Pneumo、Moore和Precitech等世界箸名的超精机床研发单位,最新研发的五轴超精密机床有些也开发了RTCP功能。国内对五轴加工中心RTCP功能的研究取得了一定成果,但对基于超精密数控的五轴RTCP功能研究较少。因此,本文研究目标是在超精密五轴机床上实现RTCP功能,主要内容包括RTCP运动学算法的建立、算法与超精密数控系统的集成、RTCP控制非线性误差的效果、影响非线性误差的因素及RTCP功能的应用。首先,根据机床结构及运动特点,分析了非线性误差的产生原理,分别建立了B、C两转轴的非线性误差计算模型。在非线性误差计算模型基础上,建立了RTCP运动学算法。利用VETICUT切削仿真软件,对建立的RTCP运动学算法正确性进行了仿真验证。其次,为了在开放式超精密系统中实现RTCP功能,对Po...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1刀轴摆动引起刀尖点变化示意图

随着超精密切削加工的发展，所加工的零件形状已不再局限于平面和简单曲面等简单形状，正向复杂形貌方向发展。复杂形状零件在国防、能源等领域有着广泛的应用，但复杂形状零件结构复杂加工时需要刀具矢量多次变化，这就需要研发五轴超精密机床[1-3]。五轴机床在三线性轴X、Y、Z的基础上增加了两....

图1-2机床RTCP功能对机床刀尖点补偿原理图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2所示，具备RTCP功能的数控系统可以自动改变机床控点位置对偏差进行补偿，以保证刀尖点按NC指令既定轨者、科研机构、机床厂商针对不同的机床结构，对RTCP常用的称呼有TCPM、TCPC、RPCP等功。虽然称呼有所同的[11]。为了表....

图1-3机床摆动方式

用的称呼有TCPM、TCPC、RPCP等功。虽然称呼有所的[11]。为了表述方便，本文统一称此技术为RTCP功能机床三线性轴的移动改变机床控制点轨迹，来补偿旋尖点轨迹与编程轨迹重合。图1-2机床RTCP功能对机床刀尖点补偿原理图a）所示，不具备刀尖跟随功能的机床....

图1-6R-test精度测量装置

818BM型数控系统[34]图1-5GSK25i系列能五轴机床精度测量方法研究现的五轴机床，在输入的数控程序只有旋转刀尖点和工件相对位置不变。但由于机床件发生一定量的相对运动，通过测量刀尖利用此特点可大大方便五轴机床的精度检RTCP功能此运动特点，开发了如图1-6测方法....

本文编号：3937743