雙五軸鏡像銑機(jī)床是用于飛機(jī)蒙皮、火箭箱底等大尺寸薄壁零件加工的高端數(shù)控裝備，與常規(guī)五軸機(jī)床相比，鏡像銑裝備具有超大行程空間和十軸聯(lián)動的特點(diǎn)。
為了保證飛機(jī)蒙皮零件輪廓和壁厚的高精度加工，雙五軸鏡像銑機(jī)床需要在大行程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高空間精度，在高進(jìn)給速度下實(shí)現(xiàn)高動態(tài)五軸聯(lián)動精度，并實(shí)現(xiàn)雙側(cè)五軸末端的高同步同軸精度。
拓璞數(shù)控經(jīng)過十余年自主研發(fā)，形成了包括直線軸空間精度、旋轉(zhuǎn)軸空間精度、五軸聯(lián)動動態(tài)精度和同步同軸精度等在內(nèi)的系列化成套測量與補(bǔ)償技術(shù)體系。
鏡像銑：
1.直線軸空間精度測量與補(bǔ)償 單側(cè)五軸機(jī)床的每個直線軸移動部件共有6項(xiàng)位置相關(guān)幾何誤差（PDGEs），其中包括3項(xiàng)位移誤差和3項(xiàng)角度誤差，同時(shí)，由于機(jī)床三個坐標(biāo)軸XYZ相互垂直，故還存在三個垂直度誤差,即位置無關(guān)幾何誤差（PIGEs），單側(cè)五軸機(jī)床3個直線軸共存在21項(xiàng)幾何誤差，雙側(cè)五軸6個直線軸共存在42項(xiàng)幾何誤差。
上海拓璞數(shù)控基于激光跟蹤儀、激光跟蹤干涉儀、多自由度激光干涉儀、激光跟蹤干涉儀測量場等多種高精度測量儀器，研發(fā)了直線軸21項(xiàng)空間誤差的測量與補(bǔ)償方法，規(guī)劃了體面對角線、空間網(wǎng)格、中切面等多種不同應(yīng)用場合的測量路徑，在雙五軸鏡像銑上的應(yīng)用效果顯示，在空間誤差補(bǔ)償前后，刀尖點(diǎn)空間定位精度能夠提升70%以上。
雙五軸鏡像銑三軸空間誤差測量
2.旋轉(zhuǎn)軸空間精度測量與補(bǔ)償 單側(cè)五軸機(jī)床每個旋轉(zhuǎn)軸共有6項(xiàng)位置相關(guān)幾何誤差元素，其中包括3項(xiàng)位移誤差，3項(xiàng)角度誤差，同時(shí)，由于每個旋轉(zhuǎn)軸在直線軸XYZ坐標(biāo)系下還存在4項(xiàng)旋轉(zhuǎn)軸線的位置無關(guān)幾何誤差，故單側(cè)五軸機(jī)床2個旋轉(zhuǎn)軸共有20項(xiàng)幾何誤差，包括12項(xiàng)位置相關(guān)幾何誤差和8項(xiàng)位置無關(guān)幾何誤差。
上海拓璞數(shù)控研發(fā)了基于在機(jī)紅寶石測頭和標(biāo)準(zhǔn)球的靜態(tài)打點(diǎn)測量方法，實(shí)現(xiàn)了鏡像銑雙擺頭8項(xiàng)PIGEs的自動測量與校準(zhǔn)，研發(fā)了R-test測量儀器和旋轉(zhuǎn)軸幾何誤差動態(tài)測量方法，實(shí)現(xiàn)了8項(xiàng)PIGEs的快速測量校準(zhǔn)，研發(fā)了基于激光跟蹤干涉儀的多邊測量方法，實(shí)現(xiàn)了對雙擺頭12項(xiàng)PDGEs的離散網(wǎng)格點(diǎn)測量與補(bǔ)償。
旋轉(zhuǎn)軸空間誤差的測量
3.五軸聯(lián)動運(yùn)動精度測量與優(yōu)化 五軸聯(lián)動運(yùn)動精度受到旋轉(zhuǎn)軸與直線軸聯(lián)動過程中伺服增益失配誤差、反向誤差、螺距補(bǔ)償誤差等數(shù)控系統(tǒng)控制誤差影響，同時(shí)也受到運(yùn)動軸定位誤差、幾何誤差影響。多種誤差源在五軸機(jī)床運(yùn)動過程中的綜合效應(yīng)最終導(dǎo)致刀尖點(diǎn)理論軌跡的偏差。
上海拓璞數(shù)控研發(fā)了基于球桿儀的五軸機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸和直線軸聯(lián)動誤差測試方法，該方法測試路徑只需要單個旋轉(zhuǎn)軸和單個直線軸的同步運(yùn)動，能夠有效地識別旋轉(zhuǎn)軸的動態(tài)反向誤差、比例不匹配誤差、位置環(huán)增益誤差、軸線傾斜角誤差等誤差源。研發(fā)了一種模擬S試件切削的S軌跡運(yùn)動學(xué)測試方法，能夠單純反映五軸機(jī)床本身的動態(tài)精度。通過上述方法，能夠有效指導(dǎo)五軸聯(lián)動運(yùn)動精度的調(diào)試優(yōu)化。針對鏡像銑單側(cè)雙擺頭五軸聯(lián)動RTCP誤差，拓璞數(shù)控還研發(fā)了RTCP誤差的補(bǔ)償系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對刀尖點(diǎn)在全刀軸旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的高精度補(bǔ)償。
鏡像銑同步同軸精度檢測方法
4.雙側(cè)同步同軸精度測量與優(yōu)化 鏡像銑機(jī)床雙側(cè)五軸的同步同軸運(yùn)動精度是保證鏡像銑削過程中壁厚控制穩(wěn)定的關(guān)鍵，上海拓璞數(shù)控研發(fā)了鏡像銑高精度同步同軸檢測儀器與測量方法，在測量鏡像運(yùn)動末端同步位置精度的基礎(chǔ)上，同時(shí)檢測了運(yùn)動末端的軸線角度誤差，保證了鏡像銑削設(shè)備的同步與同軸精度。
鏡像銑同步同軸精度檢測方法
咨詢鏡像銑：135 2207 9385
綜上所述，上海拓璞數(shù)控針對航空航天曲面薄壁蒙皮鏡像銑削裝備在大空間、高速度下的高精度需求，研發(fā)了直線軸空間精度、旋轉(zhuǎn)軸空間精度、五軸聯(lián)動動態(tài)精度和同步同軸精度的測量、補(bǔ)償和優(yōu)化技術(shù)，形成了一系列測量與精度提升方法，實(shí)現(xiàn)了雙五軸 80余項(xiàng)空間誤差源的測量、分離與補(bǔ)償，空間精度較常規(guī)五軸機(jī)床大幅提升，實(shí)現(xiàn)了鏡像銑機(jī)床動態(tài)聯(lián)動精度的測量優(yōu)化，五軸聯(lián)動動態(tài)RTCP精度提升到0.02mm，并進(jìn)一步發(fā)明了雙五軸同步同軸精度測量技術(shù)，有效測量刀尖點(diǎn)和刀軸方向的同步誤差，為雙五軸鏡像銑設(shè)備大空間高速度運(yùn)行下的同步精度達(dá)成提供了測量與提升手段，使鏡像銑整機(jī)雙五軸聯(lián)動同步空間運(yùn)動精度達(dá)到±0.1mm以內(nèi)，滿足了鏡像銑機(jī)床的加工精度需求。
