[发明专利]用于数控机床轴联动加工过程中的过象限摩擦补偿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控加工软件领域，尤其涉及多轴联动的数控加工领域，具体是指一种用于数控机床轴联动加工过程中的过象限摩擦补偿的方法

背景技术

数控机床在运行过程中会受摩擦影响，在圆弧加工过程中在象限点处两个加工轴的速度并不匹配，一般是一个轴的速度快，另一个轴的速度从零启动或者进行反向，速度为零或反向的轴需要克服摩擦力，因此会导致滞后，并带来圆弧过象限问题。过象限最终表现是在平面圆弧等加工时在过象限处出现尖痕。出现尖痕显然是两个轴(或多个轴)联动出现的效果，而现在补偿做法大都是做在伺服端，一般称作摩擦补偿，但是往往伺服端补偿都是对单轴进行处理，并且对于圆弧的速度和半径相关量无相关性。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种用于数控机床轴联动加工过程中的过象限摩擦补偿的方法。

为了实现上述目的，本发明的用于数控机床轴联动加工过程中的过象限摩擦补偿的方法如下：

该用于数控机床轴联动加工过程中的过象限摩擦补偿的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)对所述的数控机床的轴联动加工数据进行采样，即在所述的数控机床做轴联动加工时，分别获取所述的数控机床中各个加工轴切换时的不受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列以及受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列，其中，所述的不受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列以及所述的受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列的区域位置关系相互对应；

(2)根据所述的不受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列以及所述的受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列，确定所述的数控机床做轴联动加工时，由所述的不受摩擦力影响的加工轴及受摩擦力影响的加工轴共同形成的加工位置曲线与预设的理论加工位置曲线相比构成的联动误差序列，其中，所述的联动误差序列与所述的受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列的区域位置关系相互对应，并根据所述的联动误差序列确定需进行补偿区域，确定补偿开始点、补偿最大值点以及补偿终点；

(3)将由所述的不受摩擦力影响的加工轴与所述的受摩擦力影响的加工轴在轴联动加工时所产生的联动误差转换为由所述的受摩擦力影响的加工轴在轴联动加工时所产生跟随误差，即以所述的不受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列以及所述的受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列为依据，计算得到所述的受摩擦力影响的加工轴在轴联动加工时的跟随误差序列；

(4)以所述的补偿开始点、补偿最大值点以及补偿终点为依据，在所述的跟随误差序列中对所述的需进行补偿区域进行分段，并针对所述的跟随误差序列构建补偿序列，其中，所述的受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列与所述的跟随误差序列的区域位置关系相互对应；

(5)在所述的受摩擦力影响的加工轴的需进行补偿区域对应的插入所述的补偿序列，对所述的受摩擦力影响的加工轴进行补偿，修正误差。

较佳地，所述的步骤(2)包括以下步骤：

(21)根据所述的不受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列以及所述的受摩擦力影响的加工轴所对应的误差序列，确定所述的数控机床做轴联动加工时，由所述的不受摩擦力影响的加工轴及受摩擦力影响的加工轴共同形成的加工曲线与实际预设曲线相比构成的联动误差序列；

(22)根据所述的联动误差序列确定所述的需进行补偿区域的待补偿起点，该待补偿起点所处的位置即为所述的补偿开始点对应的位置，所述的待补偿起点位于所述的数控机床的轴联动加工时经过象限点的位置，所述的数控机床所加工的曲线上的切线与平面直角坐标系中两条坐标轴中的任意一条坐标轴相垂直的位置即为象限点的位置；

(23)确定所述的曲线经过的当前所处的所述的象限点与该曲线经过的下一个所述的象限点之间的误差值最大的点为误差最大点，该误差最大点所处的位置即为所述的补偿最大值点对应的位置，所述的误差最大点位于所述的联动误差序列上；

(24)由以下公式确定所述的需进行补偿区域的待补偿终点，所述的待补偿终点所处的位置即为所述的补偿终点所处的位置：