SIEMENS系统轮廓控制精度功能

优胜编程龚老师

SIEMENS SINUMERIK840D CNC 的轮廓控制精度功能分析




目前常用的5.3 版本840DCNC没有插补前加速度控制功能。但该数控系统有许多功能可以控制加工件的轮廓精度和光洁度。使用这些功能，须设置相应的参数，有的功能作为选件而存在。所以，功能的参数设定及所选的功能选件，取决于上述加工3要素。

(1)可编程加速度功能。在NC加工程序中，可根据加工精度和曲线的曲率设定合理的加速度值及以之相对应进给速度，以达到加工所要求的精度和表面质量。
加工中的加速度是路径加速度，最大值取决于参与插补的进给轴中的最小的加速度值。在多轴的数控机床运行中，尽量避免加速度慢的进给轴和X、Y和Z轴一道进入插补。X、Y和Z轴有较大的加速度，因此要机械刚性好，惯性分散，拖动电动机选配合理，恒速满负载扭矩小于电动机额定负载扭矩的10%。

(2)向前看控制功能。840D CNC 可设置120以上小程序段处理。以保证连续加工曲面时，加工速度的稳定性。
CAM设计小线段的加工程序时，不但要选用连续路径加工方式，而且要考虑CNC的插补运算周期，在满足精度要求下，尽量增大小线段程序进给量。如果刻意追求加工轮廓的高精度，使小线段程序进给量过小，会导致进给速度被抑制，速度波动大，结果是加工表面质量下降;加工周期过长。

(3)加速度的软起动和进给轴的加速度跳跃功能。机械刚性好或进给轴的加速度不超过1m/s2时，可以不使用加速度软起动功能;高速数控机床要考虑使用。在加工精度允许情况下，尽可能设定较长的软加速时间常数，以减少机械冲击及加工中的振动，在加减速过程中获得较好得加工光洁度。
在加工过程中，超出向前看控制功能的程序段转换作用，进给速度降低且做不到平滑加工过度。在程序段转换时，尽量让下一程序段进给轴提前加速运行是必要的。使用路径加速度跳跃，要根据加工件的要求进行设定，但路径加速度跳跃不是无限制的，其应用值小于进给轴最大加速度的2.2倍。这涉及到拐角功能，应做必要的设定。

(4)小程序段压缩功能(COMPRESSOR)。五轴机床或高速三轴机床在执行直线小线段加工曲面程序时，因进给线段长度变化大，导致进给速度下降，速度波动大，始加工件失去光洁度。使用COMPRESSOR功能， 把数段程序( 或数十段程序)合并成一段，且没有超出所设定的轮廓精度，以提高加工光洁度和速度。
总之，应用840D的轮廓控制功能前，要认真分析加工件的特性，在CAM设计中尽量考虑这些功能特点并根据需要设置相关参数。