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LAC提高精度并節省時間 性能測試中測試LAC動態高精功能
2015-02-05 14:51:00

     根據機床實際負載調整控制參數有什么樣的效果?如何能顯著縮短總時間,同時顯著提高加工精度?性能測試中,LAC功能(負載自適應控制)展現了它的作用:由于LAC,回轉工作臺用15°的步距進行24次加速和減速的整圈轉動只用了6秒時間,而不是14秒。LAC將回轉工作臺的跟隨誤差從11.5角秒減小到2.2角秒。

      機床操作人員對這些新功能總有些質疑。這不難理解,因為改變成熟可靠的循環和加工方式都不容易,而且也不能只憑廣告宣傳就使用??墒橇硪环矫?,確鑿的事實證明情況完全不同。這是為什么我們在性能測試中特別選了負載自適應控制功能(簡稱LAC),該功能展示了非同一般的效果。


圖2:LAC(負載自適應控制)決定旋轉軸的轉動慣量。該功能根據工件的當前轉動慣量連續調整進給控制參數。


負載影響因素
      對于有工件軸的機床,工件重量自然對加工有影響,這是為什么根據這類機床配置,通常有二或三級負載。然而,負載級別并不精確,因為相關的重量達幾百公斤。因此,機床設置只能大致接近最佳值。機床操作人員必須手動選擇,對于時間要求緊的加工任務,這增加了工作步驟。
      負載級別通常只考慮工件本身重量,對于回轉工作臺,這顯然不充分。對于回轉工作臺,轉動慣量是控制參數中的決定性因素,工件的轉動慣量可能因其夾持方式的不同而有很大不同,最差時可能相差數倍之多。對此選擇負載級別也毫無幫助,因為它幾乎完全不反映負載狀態。
      控制單元設置不當是這些參數不準確的后果,結果導致干擾和振動的抑制效果差,因此加工中的誤差大。尤其在加速階段表現特別明顯。為最大限度減小這類誤差,在加工中負載變化較大的部位要限制機床所有軸的動態性能。
LAC的性能測試
      性能測試中,基于常規兩級負載標準機床的回轉工作臺設置LAC的參數。進給軸的跟隨誤差減小50%以上并顯著提高了動態精度。對于50°的回轉工作臺轉動范圍和6000degrees/min的進給速度,跟隨誤差從11.5減小到2.2角秒。對于200mm半徑的工件,回轉軸產生的誤差從10.8μm減小到2.1μm。
      分度運動的LAC效果特別明顯。許多工件上的子輪廓常常在一定角度位置重復,對于這種工件,最簡單的編程方法是對子輪廓編程一次,然后以一定角度步距旋轉回轉軸加工其它子輪廓,這種方式被稱為分度加工。
      性能測試中,回轉工作臺重復轉動工件15°。每一個15°步距,進給軸都要短暫加速到最大進給速率,然后立即減速。使用LAC后,機床動態性能顯著提高,允許更高的加加速和加速度,每次轉動360°的時間縮短達57%。如果未用LAC的標準設置,機床需要14秒的時間完成上述要求的分度運動,24個加速和減速過程,不實際加工工件。使用LAC的參數設置后,分度運動只需要6秒鐘—其中包括加工開始前的評估過程。



圖3:性能測試結果表明LAC能顯著縮短不同角度位置對子輪廓重復加工的時間。


結論
      LAC功能,特別是對于回轉工作臺的旋轉運動,能顯著節省加工時間,同時提高精度。加工中加速和減速所需的旋轉運動速度越快,LAC的有效性越高。由于LAC對加加速和加速度的優化,因此明顯縮短了時間。

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