濟南數控火焰切割的動態補償策略與架構分析

對于濟南數控火焰切割的加工誤差，現有數控火焰切割廠家大多通過示教再現方法構建反饋增值修正數據表進行離線誤差補償，該方法將工件自身的幾何檢測誤差視為待修正量，雖易于實現但缺乏數控火焰切割過程中的熱變形因素，限制了工件的切割質量。針對離線示教策略的不足，本節提出一種能夠實時修正加工誤差的動態補償策略，其框架結構如圖2所示，實施過程如下：

首先,在環境溫度下利用幾何檢測裝置(以激光跟蹤儀為代表)獲得工件任務的輪廓參數，針對離散切割點得出一組切割位形和關節變量的名義值，存儲于補償系統中。然后，在指定切割位形下對工件進行濟南數控火焰切割的加工誤差進行實時補償：①由當前名義關節參數和預先放置在補償系統中的幾何誤差“穩態”結果，確定幾何標定矩陣；②利用溫度檢測裝置(以紅外熱像儀和熱電偶傳感器為代表)實時采集關鍵溫度測點信息，經由輸入輸出接口送入補償系統后，結合預置的溫變模型得出熱誤差和復合誤差的“瞬態”值，確定熱變形矩陣；③在補償系統中自動整合綜合預測模型，得出工件的加工誤差；④生成機床主動關節的補償量，將其與名義值輸入控制系統，通過切割工具的附加運動修正加工誤差，完成當前位形的實時補償。動態變化工件切割點和機床的切割位形，重復上述4個子步驟,實現整個濟南數控火焰切割加工過程的補償修正。

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