c轴使用一圈直径一点六米的圆光栅测量角度。
光栅本体没有损坏。
读数头也能正常工作。
可圆光栅的安装中心与c轴真实旋转中心之间,存在零点零三一毫米偏心。
圆盘旋转一周,读数头与刻线之间的相对位置就会发生周期变化。
最终形成每圈一次的角度误差。
“重新安装圆光栅?”
北川测量工程师提出方案。
韩正业摇头。
“直径一点六米的光栅环,拆下以后很难恢复。”
“安装面还要重新研磨。”
“至少需要一个月。”
项目第一阶段剩余时间只有四十三天。
更重要的是,即使重新安装,也无法保证完全没有偏心。
任何大型圆形测量元件,都可能受到温度、重力和装配影响。
“单个读数头会把偏心误差全部当成角度变化。”
周野在光栅圆周另一侧画出第二个读数头。
“如果增加一个相对布置的读数头,两个信号取平均,偏心产生的一阶误差可以互相抵消。”
圆光栅向左偏时,左侧读数头误差增加。
右侧误差却会向相反方向变化。
两边平均以后,偏心影响大幅下降。
第二个国产读数头安装完成。
c轴再次旋转一周。
定位误差从八点七角秒,下降到四点一角秒。
还差一点一个角秒。
误差曲线中,每圈一次的主要波动已经消失。
却剩下每圈两次的小幅变化。
这说明除了偏心,还存在圆光栅轻微椭圆变形。
“再增加两个读数头。”
“四个读数头相隔九十度。”
“同时读取,再进行谐波分解。”
四个读数头分别标记为A、b、c、d。
A与c相对。
b与d相对。
控制器先对两组相对数据取平均,抵消偏心。
再比较两组平均值,消除椭圆变形产生的二阶误差。
c轴第三次测试。
正转三百六十度。
最大定位误差,两点二角秒。
反转三百六十度。
两点四角秒。
重复定位误差,一点三个角秒。
全部进入目标范围。
【c轴多读头角度测量系统完成】
【光栅安装偏心影响下降:93%】
【椭圆变形影响下降:88%】
【最大定位误差:2.4角秒】
【重复定位误差:1.3角秒】
【c轴精度目标完成】
b轴和c轴单独测试通过以后,五轴联动开始。
x、Y、Z三个模拟直线轴安装在大型试验架上。
b轴摆动。
c轴旋转。
主轴保持四千转。
控制器按照一段复杂曲面刀路连续运行。
第一小时,正常。
第四小时,正常。
第十二小时,b轴线圈最高温度六十一摄氏度。
角度热漂移三个角秒。
第二十四小时,主轴综合补偿后的刀尖变化零点零零七毫米。
第四十八小时,c轴重复定位误差一点五角秒。
连续七十二小时联动试验结束。
没有驱动模块离线。
没有冷却异常。
没有位置失控。
也没有出现低速爬行。
北川集团第一阶段评审组进入现场。
主轴最高转速。
主轴热伸长。
b轴峰值扭矩。
b轴低速稳定性。
c轴定位。
五轴联动。
安全与本地控制。
所有指标逐项测试。
最终,评审组写下结论。
国产重型五轴摆角铣头第一阶段样机,验收通过。
系统提示随之出现。
【国之重器级研发任务第一阶段完成】
【主轴系统完成度:89%】
【b轴系统完成度:92%】
【c轴系统完成度:91%】
【控制与补偿系统完成度:86%】
【样机综合完成度:88%】
【第一阶段验收结果:通过】
【奖励重构点:3000】
【当前重构点:】
【第二阶段目标:完成重载切削与长期精度验证】
【第二阶段期限:240天】
项目没有结束。
但一套失败十一年的国产样机,第一次真正完成了五轴联动。
北川集团按照合同支付第一阶段剩余研发款。
后续四千二百万元研发预算,也正式进入第二阶段执行。
样机获得新的内部编号。
国产重型五轴摆角铣头,ZY-01。
项目人员却更愿意叫它另一个名字。
重岳一号。
因为它重九吨。
也因为这一次,他们要让国产五轴铣头真正越过那座压了十几年的技术高山。
……