數(shù)控賦能，精密制造——維宏 NK530M 五軸加工中心解決方案
1 維宏NK530M五軸加工中心數(shù)控系統(tǒng)
隨著國(guó)際環(huán)境變化以及國(guó)內(nèi)企業(yè)經(jīng)過長(zhǎng)期的技術(shù)積累和突破，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)顯現(xiàn)，許多制造企業(yè)開始把目光投向國(guó)產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床。
五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床專門用于加工復(fù)雜曲面的機(jī)床，對(duì)于國(guó)家航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)有著舉足輕重的影響力。維宏股份自成立以來，一直在不斷創(chuàng)新優(yōu)化數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用，針對(duì)五軸應(yīng)用深入鉆研加工工藝，可為廣大用戶定制方案，助力降本增效。
維宏自研的真五軸聯(lián)動(dòng)加工系統(tǒng)——NK530M五軸加工中心數(shù)控系統(tǒng)(圖1)，可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)控制精度，其特點(diǎn)如下：
? 真五軸聯(lián)動(dòng)加工(RTCP)，可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)控制精度;
?自動(dòng)測(cè)量(標(biāo)定)，簡(jiǎn)潔、易學(xué)易用的五軸標(biāo)定方式;
?HPCS-HPPS五軸刀路軌跡平滑，優(yōu)質(zhì)的表面質(zhì)量和珍貴的加工效率;
? 傾斜面加工，簡(jiǎn)化編程步驟，高效精準(zhǔn)加工;
? 3D刀補(bǔ)，側(cè)銑刀路直接刀補(bǔ)，高效方便。
2 兩步輕松搞定加工前系統(tǒng)調(diào)試
五軸聯(lián)動(dòng)在各行業(yè)應(yīng)用面越來越廣，五軸系統(tǒng)在如何保證科技含量高、精密度高的基礎(chǔ)上，調(diào)試復(fù)雜一直都是客戶所擔(dān)心的最主要難題。維宏股份在五軸應(yīng)用層面一直在深入探索，將五軸調(diào)試應(yīng)用做得更方便、簡(jiǎn)潔，易學(xué)易用。
維宏NK530M五軸加工中心數(shù)控系統(tǒng)通過兩個(gè)步驟，輕松搞定加工前系統(tǒng)調(diào)試，讓每日、每次加工前準(zhǔn)備都更具章法，如圖2。
(1)手動(dòng)標(biāo)定
一般自動(dòng)標(biāo)定前需要先手動(dòng)標(biāo)定，初步確定旋轉(zhuǎn)中心(圖3)。
圖1 維宏NK530M 數(shù)控系統(tǒng)
根據(jù)不同五軸機(jī)床結(jié)構(gòu)，手動(dòng)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中心位置，并填入系統(tǒng)。
(2)自動(dòng)標(biāo)定
自動(dòng)測(cè)量是國(guó)產(chǎn)中非常方便、簡(jiǎn)潔、易學(xué)易用的五軸標(biāo)定方式，是加工前的首要任務(wù)，也是進(jìn)行實(shí)際調(diào)試的基礎(chǔ)。具體的標(biāo)定方式分為打表法和自動(dòng)標(biāo)定法兩類。
有探針條件的情況下，通過自動(dòng)標(biāo)定測(cè)量可避免人工測(cè)量偏差，使用更加方便(圖4)。
圖2 維宏五軸加工中心成套方案——維宏NK530M 數(shù)控系統(tǒng)
圖3 手動(dòng)標(biāo)定
圖4 自動(dòng)標(biāo)定
圖6 傾斜面加工
3 維宏五軸控制技術(shù)亮點(diǎn)
(1)RTCP刀尖點(diǎn)控制
自研真五軸聯(lián)動(dòng)加工，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精度控制(圖5)。
開啟RTCP功能時(shí)，刀尖將停留在固定點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行直線軸的補(bǔ)償。
(2)傾斜面加工
維宏自研算法，配合五軸聯(lián)動(dòng)，簡(jiǎn)化編程步驟，高效精準(zhǔn)加工。
空間上的任意平面上定義一個(gè)新的三維坐標(biāo)系(稱為特征坐標(biāo)系)，并在特征坐標(biāo)系上指定加工程序進(jìn)行加工，方便基于傾斜面的編程加工(圖6)。
(3)HPCS-HPPS刀具姿態(tài)平滑功能
五軸刀路軌跡平滑，方向向量矯正，解決客戶刀路精
圖7 HPCS-HPPS 刀具姿態(tài)平滑
圖8 3D刀補(bǔ)-刀具半徑補(bǔ)償
圖9 圓度測(cè)試和循圓4.0
圖10 平直度補(bǔ)償功能
度不高、刀紋等加工效果問題，為優(yōu)質(zhì)的表面質(zhì)量和高質(zhì)的加工效率保駕護(hù)航(圖7)。
(4)3D刀補(bǔ)——刀具半徑補(bǔ)償
支持任意形狀曲面的徑向補(bǔ)償功能，減少側(cè)銑加工遇到的尺寸調(diào)整麻煩(圖8)。
維宏自研算法，側(cè)銑刀路直接刀補(bǔ)，告別重復(fù)出刀路，高效方便。20年深耕數(shù)控技術(shù)研發(fā)，維宏股份針對(duì)五軸加工應(yīng)用鉆堅(jiān)研微，傾心打造的NK530M及配套軟件是一體機(jī)系列的集大成者。
(5)圓度測(cè)試和循圓4.0
支持任意軸循圓，任意軸換向即生效，可用于五軸旋轉(zhuǎn)軸調(diào)試(圖9)。
應(yīng)用摩擦補(bǔ)償方法，解決象限問題。
(6)平直度補(bǔ)償功能
解決機(jī)床行程過長(zhǎng)或者其他機(jī)械問題導(dǎo)致絲桿彎曲，從而引起的單軸平直度精度低問題(圖10)。
>>>補(bǔ)償前：0.104mm
>>>補(bǔ)償后：0.012mm
?支持.str格式的激光干涉儀文件，和.dat格式的文件導(dǎo)入;
? 支持軟件上一鍵修改補(bǔ)償文件方向;
? 檢查功能可以校驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合法，避免導(dǎo)入錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。自動(dòng)測(cè)量、RTCP、HPPS、傾斜面加工、3D刀補(bǔ)……
維宏NK530M五軸數(shù)控系統(tǒng)多管齊下，保障高速加工和五軸聯(lián)動(dòng)加工，使刀具路徑和軸的運(yùn)動(dòng)控制精準(zhǔn)，平順;加工出來的工件表面質(zhì)量、精度高，加工速度快，操作編程更簡(jiǎn)單，全面提升加工精度、效率、穩(wěn)定性等。
4 伺服應(yīng)用解決方案
維智伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品陣容豐富，主要包括通用型伺服驅(qū)動(dòng)器、直線型伺服驅(qū)動(dòng)器、主軸伺服驅(qū)動(dòng)器。維智第三代高性能伺服含：B1系列單軸伺服、M系列多軸伺服，為機(jī)械加工提供精準(zhǔn)、高效、穩(wěn)定、全面的伺服應(yīng)用方案。
? 功率覆蓋50W-11kW;
? 輸入電壓可選220V/380V;
? 支持EtherCAT總線;
? 帶寬大幅升級(jí)，剛性更高;
? 驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)，高防護(hù)設(shè)計(jì);
?電機(jī)標(biāo)配23位多圈光電編碼器;
?支持模型跟蹤控制、中低頻振動(dòng)抑制、背隙補(bǔ)償和機(jī)械分析等功能。
沒有強(qiáng)大的機(jī)床產(chǎn)業(yè)，就沒有強(qiáng)大的制造業(yè)。在中國(guó)從“制造大國(guó)”走向“制造強(qiáng)國(guó)”的未來之路上，維宏股份將堅(jiān)持科技創(chuàng)新，持續(xù)深化“工業(yè)母機(jī)”大腦研發(fā)，以產(chǎn)品性能作為發(fā)展驅(qū)動(dòng)力，帶動(dòng)新技術(shù)應(yīng)用和行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)數(shù)控的創(chuàng)新和發(fā)展!
