济南数控火焰切割的动态补偿策略与架构分析

对于济南数控火焰切割的加工误差，现有数控火焰切割厂家大多通过示教再现方法构建反馈增值修正数据表进行离线误差补偿，该方法将工件自身的几何检测误差视为待修正量，虽易于实现但缺乏数控火焰切割过程中的热变形因素，限制了工件的切割质量。针对离线示教策略的不足，本节提出一种能够实时修正加工误差的动态补偿策略，其框架结构如图2所示，实施过程如下：

首先,在环境温度下利用几何检测装置(以激光跟踪仪为代表)获得工件任务的轮廓参数，针对离散切割点得出一组切割位形和关节变量的名义值，存储于补偿系统中。然后，在指定切割位形下对工件进行济南数控火焰切割的加工误差进行实时补偿：①由当前名义关节参数和预先放置在补偿系统中的几何误差“稳态”结果，确定几何标定矩阵；②利用温度检测装置(以红外热像仪和热电偶传感器为代表)实时采集关键温度测点信息，经由输入输出接口送入补偿系统后，结合预置的温变模型得出热误差和复合误差的“瞬态”值，确定热变形矩阵；③在补偿系统中自动整合综合预测模型，得出工件的加工误差；④生成机床主动关节的补偿量，将其与名义值输入控制系统，通过切割工具的附加运动修正加工误差，完成当前位形的实时补偿。动态变化工件切割点和机床的切割位形，重复上述4个子步骤,实现整个济南数控火焰切割加工过程的补偿修正。

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