CN112799347A - 一种三轴模具加工系统轮廓误差分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三轴模具加工系统轮廓误差分析方法，通过直接从加工系统的控制器中获取伺服命令与马达回授，通过对设定时间段内的马达回授(实际)和伺服命令(理想)进行加工轨迹的复原，再对每一个马达回授点做出实际加工曲线的法平面，找到正在分析的马达回授点所在的法平面为目标法平面，对应的找到该法平面对应的伺服命令点，该伺服命令点即为正在分析的马达回授点所对应的目标伺服命令点，该马达回授点与对应的伺服命令点之间的距离偏差值即为对应的轮廓误差值。本发明可更加直观的观察到加工轮廓的误差差值，方便分析人员对尺寸问题具有更具体的认识。
Description
【技术领域】
本发明属于机加工系统技术领域，特别是涉及一种三轴模具加工系统轮廓误差分析方法。
【背景技术】
目前对于三轴模具的加工问题，比如：转角刻痕，尺寸问题等，对其的分析更倾向于肉眼观察纹路或使用千分表去确认尺寸，无法更直观准确的认识加工问题，从而会影响到调试人员对产生原因以及调试方向的准确判断。
因此，有必要提供一种新的三轴模具加工系统轮廓误差分析方法来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种三轴模具加工系统轮廓误差分析方法，可更加直观的观察到加工轮廓的误差差值，方便分析人员对尺寸问题具有更具体的认识。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种三轴模具加工系统轮廓误差分析方法，其包括以下步骤：
S1)从三轴模具加工系统的控制器中获取伺服命令，并通过该控制器与马达编码器电连接，获取马达编码器反馈的马达回授数值；
S2)针对每个马达回授点，截取该马达回授发出时间点至设定数量的采集周期内的马达回授数值与伺服命令数值，各自形成一个数据集合；
S3)将该马达回授数据集合按照采集时间的先后顺序形成一实际加工轨迹曲线，将伺服命令数据集合形成一理想加工曲线；
S4)对所述实际加工轨迹曲线在每一个马达回授数值点处作出通过该点的目标法平面；
S5)找到上述马达回授点所在的目标法平面，并获得该目标法平面上对应的目标伺服命令数值点，即伺服命令数据形成的理想加工曲线与法平面的交点；
S6)分别计算所述马达回授数值与所述目标伺服命令数值在X轴、Y轴、Z轴方向上的差值，从而获得该马达回授点在对应轴上的加工轮廓误差；
S7)重复步骤S2)-S6)，获得所有马达回授点在三个轴向上的加工轮廓误差；
S8)形成实际加工轮廓图；
S9)将步骤S7)中所获得的加工轮廓误差数值以平方和开根的方式计算出来合成轮廓误差，并一一的对应到所述实际加工轮廓图中形成标识，从而能够非常直观的观察到加工轮廓上的每一个点的实际轮廓误差数值。
进一步的，所述步骤8)包括：在三个轴向中分别选择不重复的轴向作为横轴、纵轴，并以此建立坐标系，然后将同一采样周期内的马达回授值以坐标形式标记在建立的坐标系中，并按照采集时间先后顺序以平滑的曲线连接所有点，形成所述实际加工轮廓图。
与现有技术相比，本发明一种三轴模具加工系统轮廓误差分析方法的有益效果在于：通过直接从加工系统的控制器中获取伺服命令与马达回授，通过对设定时间段内的马达回授(实际)和伺服命令(理想)进行加工轨迹的复原，再对每一个马达回授点做出实际加工曲线的法平面，找到正在分析的马达回授点所在的法平面为目标法平面，对应的找到该法平面对应的伺服命令点，该伺服命令点即为正在分析的马达回授点所对应的目标伺服命令点，该马达回授点与对应的伺服命令点之间的距离偏差值即为对应的轮廓误差值。通过图形加上数据的形式，提高了分析问题的方便性与准确性，使得调试人员更容易分析加工系统产生的轮廓误差是电控问题还是机构问题，减少调试时间；可更加直观的观察到加工轮廓的误差差值，方便分析人员对尺寸问题具有更具体的认识。
【附图说明】
图1为本实施例的轮廓误差显示的示意图之一；
图2为本实施例的轮廓误差显示的示意图之二。
【具体实施方式】
实施例：
本实施例为三轴模具加工系统轮廓误差分析方法，其包括以下步骤：
S1)从三轴模具加工系统的控制器中获取伺服命令，并通过该控制器与马达编码器电连接，获取马达编码器反馈的马达回授数值；
S2)针对每个马达回授点，截取该马达回授发出时间点至设定数量的采集周期内的马达回授数值与伺服命令数值，各自形成一个数据集合；
S3)将该马达回授数据集合按照采集时间的先后顺序形成一实际加工轨迹曲线，将伺服命令数据集合形成一理想加工曲线；
S4)对所述实际加工轨迹曲线在每一个马达回授数值点处作出通过该点的目标法平面；
S5)找到上述马达回授点所在的目标法平面，并获得该目标法平面上对应的目标伺服命令数值点，即伺服命令数据形成的理想加工曲线与法平面的交点；
S6)分别计算所述马达回授数值与所述目标伺服命令数值在X轴、Y轴、Z轴方向上的差值，从而获得该马达回授点在对应轴上的加工轮廓误差；
S7)重复步骤S2)-S6)，获得所有马达回授点在三个轴向上的加工轮廓误差；
S8)形成实际加工轮廓图：在三个轴向中分别选择不重复的轴向作为横轴、纵轴，并以此建立坐标系，然后将同一采样周期内的马达回授值以坐标形式标记在建立的坐标系中，并按照采集时间先后顺序以平滑的曲线连接所有点，形成所述实际加工轮廓图；
S9)将步骤S7)中所获得的加工轮廓误差数值以平方和开根的方式计算出来合成轮廓误差，并一一的对应到所述实际加工轮廓图中形成标识，从而能够非常直观的观察到加工轮廓上的每一个点的实际轮廓误差数值，如图1-2所示。
而且还可以对误差范围进行等级划分，利用不同颜色来区分不同等级的误差，提高轮廓误差显示的直观度；以及通过放大缩小来进行局部或整体的分析。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种三轴模具加工系统轮廓误差分析方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1)从三轴模具加工系统的控制器中获取伺服命令，并通过该控制器与马达编码器电连接，获取马达编码器反馈的马达回授数值；
S2)针对每个马达回授点，截取该马达回授发出时间点至设定数量的采集周期内的马达回授数值与伺服命令数值，各自形成一个数据集合；
S3)将该马达回授数据集合按照采集时间的先后顺序形成一实际加工轨迹曲线，将伺服命令数据集合形成一理想加工曲线；
S4)对所述实际加工轨迹曲线在每一个马达回授数值点处作出通过该点的目标法平面；
S5)找到上述马达回授点所在的目标法平面，并获得该目标法平面上对应的目标伺服命令数值点，即伺服命令数据形成的理想加工曲线与法平面的交点；
S6)分别计算所述马达回授数值与所述目标伺服命令数值在X轴、Y轴、Z轴方向上的差值，从而获得该马达回授点在对应轴上的加工轮廓误差；
S7)重复步骤S2)-S6)，获得所有马达回授点在三个轴向上的加工轮廓误差；
S8)形成实际加工轮廓图；
S9)将步骤S7)中所获得的加工轮廓误差数值以平方和开根的方式计算出来合成轮廓误差，并一一的对应到所述实际加工轮廓图中形成标识，从而能够非常直观的观察到加工轮廓上的每一个点的实际轮廓误差数值。
2.如权利要求1所述的三轴模具加工系统轮廓误差分析方法，其特征在于：所述步骤8)包括：在三个轴向中分别选择不重复的轴向作为横轴、纵轴，并以此建立坐标系，然后将同一采样周期内的马达回授值以坐标形式标记在建立的坐标系中，并按照采集时间先后顺序以平滑的曲线连接所有点，形成所述实际加工轮廓图。
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