数控系统智能加工功能在大型精密模具制造中的应用

4 、加工过程自适应控制

　　机床用户为提高机床生产效率，需要更快的进给速率和更大的加速度，这种高速运动使机床结构易于发生机械振动，所产生的共振效应又通过位置和速度控制单元进入系统，严重影响数控系统正常工作。机床结构的共振特性与许多因素有关，例如机床轴在加工区域内的位置，机床工作台的静止负荷或机床轴的机械连接方式。

　　4.1 受力自适应控制（LAC）

　　旋转工作台机床的动态特性与负载的工件质量或惯性矩有关。受力自适应控制（LAC）功能用于使数控系统自动确定工件的当前质量、惯性矩和摩擦力。自适应前馈控制功能可检测加速度，保持扭矩、静摩擦和高轴速时的摩擦力数据。工件加工期间，数控系统还能连续调整自适应前馈控制参数，以适应工件的当前质量。

　　4.2 关联机床轴的位置误差补偿（CTC）

　　在模具类零件高速加工过程中，短直线段的插补使机床处于频繁的大加速度加工过程，机床结构因受力加大而产生弹性变形，导致刀具中心点（TCP）偏移。除轴向变形外，机械轴的大加速运动也导致机床轴在与加速度垂直的方向变形。如果机床轴的受力点不在重心线上，在制动和加速期间将造成机床轴倾斜，这时该问题将更加突出，导致刀具中心点（TCP）在加速轴和横向轴方向的位置误差与加速度大小成正比。若通过刀具中心点（TCP）测量找到动态位置误差与机床轴加速度的函数关系，CTC伺服控制功能便可补偿这个与加速度有关的误差，避免对工件表面质量和精度造成负面影响。图9显示了无CTC和有CTC的情况下，机床震动对工件表面的影响。

图9 机床震动对工件表面的影响

　　4.3 位置自适应控制（PAC）
 
　　机床的动态性能根据机床轴在加工区域中的位置有不同的表现，它可能会影响伺服控制系统的稳定性。为最大限度地提高机床动态性能，可通过位置自适应控制(PAC）功能根据机床所在位置修改机床参数。此外，通过定义与位置相关的过滤器参数，可以进一步提高伺服控制系统的稳定性。

5 、结束语

　　海德汉iTNC 530数控系被广泛应用于模具制造，特别是大型精密模具制造中。随着计算机与电子技术的发展，系统除具有优秀的插补控制算法、友好的机床操作等基本功能外，还重点在客户感受、智能精度控制、加工过程自适应控制等方面加大了开发力度，使得系统在大型精密模具制造过程中更加可靠、准确。