用CNC系統(tǒng)的路徑誤差學(xué)習(xí)糾正加工過程中的路徑誤差，可以提高加工速度和加工精度。這種控制功能能夠糾正在重復(fù)加工周期中常見的路徑誤差和同步誤差。功能一旦得到充分發(fā)揮，可以減少零件的加工周期和提高零件的加工精度。現(xiàn)在，路徑誤差學(xué)習(xí)應(yīng)用于輪廓體的加工、鉆削和攻絲，其發(fā)展目標(biāo)是從專用機(jī)床擴(kuò)展到普通機(jī)床—數(shù)控電火花線切割機(jī)。
控制編程的正確加工路徑并不意味著機(jī)床能夠完全按照這一路徑進(jìn)行加工。“高速度”和“高精度”的加工目標(biāo)往往是相互矛盾的。提高加工速度可能會(huì)影響加工精度，但是，為了提高生產(chǎn)率，必須提高加工速度。加工系統(tǒng)總是存在誤差，例如CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)問題、侍服系統(tǒng)的延時(shí)問題，以及切削過程中的干擾問題。上述幾類誤差都會(huì)對(duì)提高加工速度產(chǎn)生一定影響。解決這些問題的方法通常是降低進(jìn)給速率或增加一套適應(yīng)性控制系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幊烫幚怼NC系統(tǒng)及大部分自適應(yīng)控制系統(tǒng)是與進(jìn)反饋系統(tǒng)互動(dòng)的，但更新速度太慢，無法適當(dāng)?shù)乜刂普`差，只能在檢測(cè)到誤差時(shí)才會(huì)有所反應(yīng)，不能起到全面、有效的作用。高增益侍服系統(tǒng)的速度快得多，CNC系統(tǒng)對(duì)干擾的反應(yīng)速度極快，但經(jīng)常產(chǎn)生糾正誤差。如果CNC系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)所產(chǎn)生的誤差，就能夠有效地糾正路徑誤差。降低路徑誤差有利于縮短零件的加工周期和提高生產(chǎn)率。
儲(chǔ)存補(bǔ)償數(shù)據(jù)
預(yù)測(cè)刀具路徑可通過路徑誤差學(xué)習(xí)功能系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。在適應(yīng)性控制下同時(shí)運(yùn)行幾個(gè)零件，CNC系統(tǒng)將根據(jù)路徑誤差學(xué)習(xí)功能自動(dòng)生成補(bǔ)償值，以降低侍服隨動(dòng)延時(shí)和因切削負(fù)荷變化所造成的進(jìn)給不均衡性，在完成適應(yīng)性控制功能時(shí)將自動(dòng)轉(zhuǎn)換到生產(chǎn)模式。使用路徑誤差學(xué)習(xí)功能可以提高加工精度，是對(duì)高速加工缺憾的一種彌補(bǔ)。為了達(dá)到這一目標(biāo)，路徑誤差學(xué)習(xí)系統(tǒng)必須極快地做出反應(yīng)，而且要能夠儲(chǔ)存大量的數(shù)據(jù)。補(bǔ)償數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在CNC DRAM之中，以便于快速存取。控制器將補(bǔ)償數(shù)據(jù)應(yīng)用于侍服系統(tǒng)位置回路中的速度指令中。
路徑誤差學(xué)習(xí)要求采用可重復(fù)的同樣指令作為一種獨(dú)特的功能作用。其編程也采用獨(dú)特的方式，并要求用戶創(chuàng)建自己的配置數(shù)據(jù)，以代替標(biāo)準(zhǔn)的G碼編程。這一工藝在一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用效果很好，如凸輪的磨削加工和導(dǎo)向切削加工。
路徑誤差學(xué)習(xí)功能可以使用戶采用CNC機(jī)床替代普通凸輪加工機(jī)床作為活塞車床、汽車凸輪磨削或?qū)蚯邢魇褂谩Ｂ窂秸`差學(xué)習(xí)在某一特定時(shí)間內(nèi)，會(huì)重復(fù)記憶同樣一個(gè)輪廓，而且重復(fù)每一個(gè)指令，做一個(gè)動(dòng)作。重復(fù)的周期可以通過一種適應(yīng)性控制模式進(jìn)行分析，糾正侍服誤差和消除加工中產(chǎn)生的切削干擾，然后調(diào)取儲(chǔ)存的切削數(shù)據(jù)，并作為程序執(zhí)行。普通的自適應(yīng)誤差補(bǔ)償功能系統(tǒng)可通過侍服軟件，發(fā)送程序指令和儲(chǔ)存的糾正數(shù)據(jù)達(dá)到高精度加工的目的。
路徑誤差學(xué)習(xí)可將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在NC數(shù)控軟件內(nèi)或脫機(jī)的PC機(jī)內(nèi)：使用PC機(jī)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到 P碼可變位置上；NC數(shù)控系統(tǒng)可儲(chǔ)存這些數(shù)據(jù)，并可將其轉(zhuǎn)換成P碼變量；以太網(wǎng)通信系統(tǒng)可將二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)；DNC操作系統(tǒng)可用于用戶的標(biāo)準(zhǔn)零件編程。
路徑誤差學(xué)習(xí)過程是在規(guī)定的指令周期內(nèi)完成的，一般為主軸或C軸旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。每個(gè)輪廓需通過幾次控制，一般為5～10次之間。在控制過程中，控制器將會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)做一些修正，以盡可能減少因侍服滯后、干擾和同步誤差所造成的位置誤差。對(duì)輪廓的控制完成后，補(bǔ)償數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存起來，以便在生產(chǎn)模式下使用。每個(gè)輪廓和補(bǔ)償數(shù)據(jù)由程序支配控制。路徑誤差學(xué)習(xí)軟件適用于機(jī)床的高速生產(chǎn)，而又不影響加工精度，而且還允許應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)CNC機(jī)床來代替專用凸輪機(jī)床。
用于零件重復(fù)切削，路徑誤差學(xué)習(xí)可以使CNC機(jī)床極少出現(xiàn)路徑誤差，從而達(dá)到很高的生產(chǎn)率。
良好的操作性
首先，零件加工的路徑誤差學(xué)習(xí)軟件必須易于設(shè)置和編程。在加工過程中，只要將G碼指令插入到零件程序就可以調(diào)取零件學(xué)習(xí)軟件。由于控制軟件可以添加到零件程序的任何一個(gè)加工順序中，因此需要高精度加工的地方都非常適用。M碼也可以重新定義，使其能夠在適應(yīng)性模式和生產(chǎn)模式之間轉(zhuǎn)換使用。控制器能夠創(chuàng)建補(bǔ)償數(shù)據(jù)，一旦完成控制后就可設(shè)定生產(chǎn)模式指令，在許多情況下，這些M碼指令可用宏指令變化值定義實(shí)現(xiàn)工藝的自動(dòng)化。附加的工藝可以儲(chǔ)存在脫機(jī)的PC機(jī)上，然后作為零件變化類型再調(diào)回到CNC上使用。目前，控制系統(tǒng)可以支持24個(gè)輪廓圖形和儲(chǔ)存4min以上的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。
零件加工的路徑誤差學(xué)習(xí)可應(yīng)用于任何輪廓圖形的銑削和車削加工。通過控制可減少路徑誤差，因此機(jī)床能夠更接近自由輪廓圖形加工。在多周期的控制過程中，因直線切削與圓弧切削之間過渡而造成的突出面、圓弧切削中形成的侍服誤差以及因切削負(fù)荷所造成的偏差將全部得到修正和控制。另一個(gè)有效的應(yīng)用領(lǐng)域是深孔鉆削加工。深孔鉆削加工無法通過一次操作完成，必須采用多個(gè)行程的加工逐漸加深孔徑。每個(gè)行程都需快速運(yùn)行到孔底，但一般來說，必須設(shè)定間隙平面，才不會(huì)發(fā)生超越行程的情況。如果超越行程，鉆頭可能發(fā)生斷裂。控制軟件可以提高加工精度，避免發(fā)生超越行程，同時(shí)還可縮短加工周期。在零件切削加工中采用路徑誤差學(xué)習(xí)軟件后，加工周期縮短了50%以上。
適應(yīng)特定加工工藝
剛性攻絲零件控制是適應(yīng)性控制的最新應(yīng)用。剛性攻絲用自適應(yīng)誤差補(bǔ)償功能系統(tǒng)可消除主軸電機(jī)與攻絲軸之間的同步誤差。在消除同步誤差后，剛性攻絲的速度大大加快，而螺紋的等級(jí)質(zhì)量并沒有下降，也沒有造成絲錐斷裂。其編程和功能非常相似，適用于剛性攻絲工藝，但侍服系統(tǒng)與CNC控制系統(tǒng)之間只能使用高速通信。剛性攻絲加工周期可以縮短50%以上，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和氣缸蓋等部件需要大量攻絲時(shí)，其節(jié)約的時(shí)間是十分明顯的。
現(xiàn)在，通過應(yīng)用路徑誤差學(xué)習(xí)功能已包括鉆削加工、剛性攻絲和自由輪廓的加工。這些能力幾乎能夠使路徑誤差學(xué)習(xí)軟件應(yīng)用于任何CNC生產(chǎn)工藝，具有減少加工周期和提高加工精度的各種優(yōu)點(diǎn)，在使用適應(yīng)性控制系統(tǒng)軟件后，不再需要專用機(jī)床或特殊的編程技術(shù)。
路徑誤差學(xué)習(xí)已應(yīng)用于侍服微調(diào)。反沖力和摩擦力對(duì)所有的操作都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在電機(jī)逆向旋轉(zhuǎn)時(shí)，空轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效應(yīng)并在圓弧切削過程中很突出。反沖力的加速功能可采用路徑誤差學(xué)習(xí)軟件進(jìn)行微調(diào)，以消除圓周插補(bǔ)過程中表現(xiàn)得產(chǎn)生的空轉(zhuǎn)效應(yīng)。在圓周的控制中，控制器對(duì)反沖力加速功能進(jìn)行附加修正，自動(dòng)微調(diào)象限突出。此后，對(duì)所有的CNC運(yùn)動(dòng)、對(duì)特殊的零件程序?qū)⑵鸬椒e極的作用。
提高機(jī)床的生產(chǎn)率將進(jìn)一步促進(jìn)CNC控制系統(tǒng)的改進(jìn)。由于傳統(tǒng)的解決方案是在靜態(tài)的自然條件下執(zhí)行，因此具有一定局限性。現(xiàn)在，采用路徑誤差學(xué)習(xí)和能夠糾正其路徑誤差的CNC系統(tǒng)，可以極大地提高加工速度和加工精度。在未來發(fā)展中將進(jìn)一步擴(kuò)大路徑誤差學(xué)習(xí)軟件的功能，將專用機(jī)床應(yīng)用于普通加工。
目前，路徑誤差學(xué)習(xí)已經(jīng)應(yīng)用到自由輪廓的加工、鉆削和攻絲。控制軟件能夠糾正路徑誤差和重復(fù)加工周期中所常見的同步誤差。路徑誤差學(xué)習(xí)應(yīng)用能夠縮短加工周期，提高加工精度。同時(shí)，利用上述特點(diǎn)使CNC系統(tǒng)的應(yīng)用達(dá)到高效性：如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件的鉆孔和攻絲、大批量零件的銑削加工、凸輪的磨削加工、導(dǎo)向切削以及活塞車床等其他通用加工機(jī)床—電火花小孔機(jī)。
本文由蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)數(shù)控科技有限公司線切割機(jī)床，快走絲線切割，中走絲線切割，電火花線切割，電火花穿孔機(jī)，成型機(jī)，取斷絲錐機(jī)-整理發(fā)布。