根據(jù)機(jī)床實(shí)際負(fù)載調(diào)整控制參數(shù)有什么樣的效果？如何能顯著縮短總時間，同時顯著提高加工精度？性能測試中，LAC功能（負(fù)載自適應(yīng)控制）展現(xiàn)了它的作用：由于LAC，回轉(zhuǎn)工作臺用15°的步距進(jìn)行24次加速和減速的整圈轉(zhuǎn)動只用了6秒時間，而不是14秒。LAC將回轉(zhuǎn)工作臺的跟隨誤差從11.5角秒減小到2.2角秒。

機(jī)床操作人員對這些新功能總有些質(zhì)疑。這不難理解，因?yàn)楦淖兂墒炜煽康难h(huán)和加工方式都不容易，而且也不能只憑廣告宣傳就使用。可是另一方面，確鑿的事實(shí)證明情況完全不同。這是為什么我們在性能測試中特別選了負(fù)載自適應(yīng)控制功能（簡稱LAC），該功能展示了非同一般的效果。

圖2：LAC（負(fù)載自適應(yīng)控制）決定旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量。該功能根據(jù)工件的當(dāng)前轉(zhuǎn)動慣量連續(xù)調(diào)整進(jìn)給控制參數(shù)。

負(fù)載影響因素

對于有工件軸的機(jī)床，工件重量自然對加工有影響，這是為什么根據(jù)這類機(jī)床配置，通常有二或三級負(fù)載。然而，負(fù)載級別并不精確，因?yàn)橄嚓P(guān)的重量達(dá)幾百公斤。因此，機(jī)床設(shè)置只能大致接近最佳值。機(jī)床操作人員必須手動選擇，對于時間要求緊的加工任務(wù)，這增加了工作步驟。

負(fù)載級別通常只考慮工件本身重量，對于回轉(zhuǎn)工作臺，這顯然不充分。對于回轉(zhuǎn)工作臺，轉(zhuǎn)動慣量是控制參數(shù)中的決定性因素，工件的轉(zhuǎn)動慣量可能因其夾持方式的不同而有很大不同，最差時可能相差數(shù)倍之多。對此選擇負(fù)載級別也毫無幫助，因?yàn)樗鼛缀跬耆环从池?fù)載狀態(tài)。

控制單元設(shè)置不當(dāng)是這些參數(shù)不準(zhǔn)確的后果，結(jié)果導(dǎo)致干擾和振動的抑制效果差，因此加工中的誤差大。尤其在加速階段表現(xiàn)特別明顯。為最大限度減小這類誤差，在加工中負(fù)載變化較大的部位要限制機(jī)床所有軸的動態(tài)性能。

LAC的性能測試

性能測試中，基于常規(guī)兩級負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)置LAC的參數(shù)。進(jìn)給軸的跟隨誤差減小50%以上并顯著提高了動態(tài)精度。對于50°的回轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)動范圍和6000degrees/min的進(jìn)給速度，跟隨誤差從11.5減小到2.2角秒。對于200mm半徑的工件，回轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的誤差從10.8μm減小到2.1μm。

分度運(yùn)動的LAC效果特別明顯。許多工件上的子輪廓常常在一定角度位置重復(fù)，對于這種工件，最簡單的編程方法是對子輪廓編程一次，然后以一定角度步距旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)軸加工其它子輪廓，這種方式被稱為分度加工。

性能測試中，回轉(zhuǎn)工作臺重復(fù)轉(zhuǎn)動工件15°。每一個15°步距，進(jìn)給軸都要短暫加速到最大進(jìn)給速率，然后立即減速。使用LAC后，機(jī)床動態(tài)性能顯著提高，允許更高的加加速和加速度，每次轉(zhuǎn)動360°的時間縮短達(dá)57%。如果未用LAC的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，機(jī)床需要14秒的時間完成上述要求的分度運(yùn)動，24個加速和減速過程，不實(shí)際加工工件。使用LAC的參數(shù)設(shè)置后，分度運(yùn)動只需要6秒鐘—其中包括加工開始前的評估過程。

圖3：性能測試結(jié)果表明LAC能顯著縮短不同角度位置對子輪廓重復(fù)加工的時間。

結(jié)論

LAC功能，特別是對于回轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，能顯著節(jié)省加工時間，同時提高精度。加工中加速和減速所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動速度越快，LAC的有效性越高。由于LAC對加加速和加速度的優(yōu)化，因此明顯縮短了時間。