数控加工误差主动补偿方法分析

唐亚华

摘 要：在数控加工误差主动补偿分析中，采用抽样检测的方法，能够提升误差补偿的准确性。在数控加工中采用主动补偿法进行分析，能够显著降低加工活动中产生的误差，从而提升生产效率。本文从数控加工误差分析的角度展开讨论，提出几点有利于提升机器加工效率的可行性建议。

关键词：数控加工；误差数据；主动补偿；实验分析

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0061-01

在误差控制中，技术人员应该对当前刀具路径坐标偏差的位置进行准确记录，并且采用适当的方法消除当前偏差的矢量。在流水线生产作业的过程中，刀具会受到连续作业的影响发生位置偏移，技术人员根据偏移的情况制定偏位角分析表格，从而校正刀具路径前瞻，在加工误差主动补偿的过程中采用捅补结合的方式，加工出与设计一致的工件。

1 数控加工误差主动补偿主要流程设计分析

在数控加工误差控制中，采用主动补偿方法能够显著提升成品合格率，降低产品的误差率。在误差主动补偿分析与处理活动中，采用科学的补偿处理流程，能够提升工件生产的进度。

为了提升数控加工的效率，选择合适的加工方式，能够从源头上控制加工误差过大问题的产生。但是，在数控机床生产的过程中，由于刀具发生不规则滚动现象，加工误差难以避免。在生产过程中，根据流水线中输入的控制点变形值，与原定生产计划的数据标准值进行对比和分析，才能够选择正确的补偿方法，选择合适的插值方式避免误差扩大化现象产生。采集输入控制点变形值的数据实测值，并且将其与仿真值进行对比分析，找到能够满足控制刀具面型协调变形的优化值。当装夹具误差动态补偿功能开启时，采用动态记录与计算的方法，计算旋转轴位置的机床旋转中心偏差矢量。

2 数控加工误差主动补偿方法分析

2.1 误差主动补偿刀具工艺参数设计

根据曲线、曲面的情况，进行图形的选择输出，并且生成刀具轨迹。在选择数控加工误差控制插值的过程中，技术人员应该确定加工的进度，并且设置合理的工艺参数，输出NC代码，将生产线中的刀具规格进行修改。当数控加工误差主动补偿的左、右齿形的最大法向偏差小于零点一微米时，我们对机床参数修正量进行对应性调整。其中，数控机床安装中心距离为-0.05mm时，其修正后参数a/mm取值为27.978为宜。当机床参数修正过程中刀具安装角度为-0.2°时，修正后的角度取20.0°为宜。当工件转速的机床参数修正量为0r/min时，其修正后参数为2000.0r/min左右为宜。当机床工件转速参数修正量取值为-0.05r/min时，其修正后参数为1024.390r/min。数控加工误差主动补偿分析的重点要确定变形的关键区域，位移传感器对关键区域的数值变化进行记录（如图1）技术人员需要根据名义道具轨迹（理论表面位置）的变化情况，进行工件加工后表面变形处理，通过缩小超差部分的方法，调整数控加工刀具的角度位置。

2.2 数控编程运动路径捕捉主动补偿分析

基于空间统计分析的确定性进行曲面创建的过程中，技术人员应该准确输入监测数据，并且拟合确定性曲面，通过计算残差的方式，进行数据加工误差的回归分析。在输出莫兰指数和统计量的过程中，做好自相关性检测工作，从而输出确定性的数控加工曲面。根据工件随旋转轴转动的运动路径进行分析，采用理想运动路径和实际运动路径的对应分析方法，对工件滚刀架的装夹情况进行分析（如图2）找准编程运动路径和旋转中心偏置的具体数值。在数控加工误差主动补偿分析过程中，根据装夹误差平均误差确定装夹调整精度，有效缩减合计加工时间。

2.3 主动补偿在性检测误差与模型分析

建立于零件主动补偿基础上的在线检测方法，需要操作人员根据检测数据，进行原位在加工操作，并且根据系统误差修改NC代码，得到支持数控加工系统持续高效运转的合理流程。技术人员应该记录补偿后实际刀具位置和补偿前实际刀具位置，采用正确的分析方法，根据补偿前实际加工曲面，重新设定参数确定走刀方向。

使用计算机一体化误差计算与控制系统，对数控加工的误差进行主动控制补偿，有利于提升误差补偿的准确性。其中，使用计算机一体化系统分析与补偿计算方法时，在图像处理与误差分析中，可以使用测点选择路径优化的方法，进行图像采集模块设计，数控加工的误差补偿具体数值计算机实时显示，在误差主动补偿的过程中，根据实时分析和显示的数据进行协调设计，有利于提升高精密机床工件加工效率。采用CAD模型分析方法，使用在线检测系统生成检测数据报告。根据加工与检测程序输入的数值，使用CNC伺服分析方法，得到误差较小的数据输出。使用计算机系统分析的数控加工误差控制方法，有利于提升误差控制的进度。技术人员根据检测输入数据的大小，拟合确定性曲面，采用在线分析法计算残差。在计算数控加工误差的过程中，应该对主动补偿的具体数值进行回归FENIX，并且输出莫兰指数和统计量。在数控加工系统满足自相关性检测标准之后，得到输出确定性的曲面值。

3 结语

在数控加工误差主动补偿分析中，采用抽样检测的方法，能够提升误差补偿的准确性。使用零件在线检测方法，根据加工工件的测量点数据，确定加工误差服从空间独立分布形态，使用hx1个面片创建确定性曲面的位置和大小。在回归分析中，技术人员需要不断增加确定性曲面的面片数量，并且根据一定的误差分解和补偿分析流程，对数控加工系统的具体参数进行调整。在主动补偿误差数据的过程中，确定残差服从空间的独立分布形态，使用计算机误差过程分解方法，获得系统误差和随机误差的大概数值，最终得到比较准确的数控加工误差数值，并且采取针对性的主动补偿方法解决问题。

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