DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 031

方迪成. 基于GSK25i数控系统“S”试件五轴加工研究［J］ . 机电工程技术，2020，49（08）：98-102.

基金项目：2020年汕头职业技术学院科研课题（编号：SZK2020Y05）

 

基于GSK25i数控系统“S”试件五轴加工研究*
方迪成
（汕头职业技术学院， 广东汕头515078）

摘要：介绍了“S”试件的零件特点及其造型方法，分析了其五轴数控加工工艺，针对“S”试件加工中遇到的光洁度、尺寸精度、拐角痕迹等技术难题，通过运用数控系统五轴联动RTCP刀具中心点控制功能和旋转轴滤波功能，改进编程工艺并应用NX软件优化编程，加工出了符合精度要求的零件。
关键词：GSK25i数控系统；“S”试件；五轴加工；NX软件
中图分类号：TG659 文献标志码：A 文章编号：1009－9492 ( 2020 ) 08－0098－05

引言
“S”试件是中航工业成飞数控加工厂创新设计用于检测五轴联动机床旋转轴的几何精度和插补精度的标准零件（图1）。主体是一个呈S形走向的扭曲曲面形成的缘条，缘条与坐标平面的夹角连续变化，曲面形状复杂。具有薄壁特征，来源于典型航空结构，在加工中机床需进行五轴联动的坐标连续换向，能集中反映机床几何精度、定位精度、动态特性、反向误差等特性，加工状况还能反映机床刚性、振动等特性[1]。“S”试件基本已经被国内的航空厂商所采用，用于检验五轴联动机床的加工性能[2]。
目前国内涉及“S”试件加工研究的文献较少。高长才[2]介绍了“S”试件加工的技术要求并分析了其加工难点；杜丽等[3]研究了“S”试件五轴联动加工方法，并在装备西门子840D数控系统的机床上进行了验证加工。对于“S”试件在国产数控机床上的加工研究，目前尚未检索到国内外相关文献。因此，本文详细介绍“S”试件造型方法以及在国产GSK25i数控系统上的加工工艺，并对加工过程中出现的加工质量问题提出解决方案，以期为机床制造商及工艺人员提供技术参考。

结束语
“S”试件能综合考察多轴机床联动加工能力和控制系统功能，同时对加工工艺也是一种挑战。本文介绍了“S”试件的零件特点及其加工要求，分析了其在五轴数控机床上的加工难点并制定了加工工艺方案。针对S试件加工精度与光洁度要求，正确运用五轴联动RTCP刀具中心点控制功能和旋转轴滤波功能，改进编程工艺，使得刀具侧刃尽可能地贴合S型面母线方向加工，减少了原理上的误差，刀具平顺通过奇异区消除了奇异区位置过切，提高了光洁度。加工完成后的“S”试件经三坐标测量出的误差完全符合技术要求