海德汉完美平衡精度与动态性能

CNC数控机床通常都有“通用”配置，这些配置能满足大量应用要求。如果机床搭载TNC数控系统，这个通用配置应可以达到较好的加工效果。循环Cycle 32（公差）用于根据具体情况进一步自定义机床设置。例如，加工自由曲面时加工时间较长，该循环特别有用。该循环使操作人员能最佳地平衡精度与动态性能。

工件加工的每一步实际都需要特定的机床设置。例如，精加工的设置重点是获得高精度的轮廓和最好的表面质量。而对于粗加工，这样的设置就无法充分利用进给速率的潜力。该原则同样适用于其他情况。要最佳地平衡所有加工的精度与动态性能，机床操作人员需要仔细调整预定义的机床设置—也因此需要调整TNC的路径控制。TNC数控系统的循环Cycle 32（公差）提供的就是该能力，而且是标准功能。

路径宽度越大，转弯速度越大

路径偏差T通常由机床制造商设置。它定义最大允许的轮廓偏差的默认值。循环Cycle 32（公差）使操作人员能根据数控系统可用的刀具路径宽度定义其值，针对特定加工分别调整路径偏差T。这样，操作人员能直接影响最大可用的加工进给速率—因此能影响加工时间。对于频繁改变方向的轮廓元素，例如典型的自由曲面加工，这个功能尤其有用。

赛车特别能说明这个原理：赛道越宽，赛车转弯时的速度可以越快。车手选择可用最高速度通过弯道。对于窄车道，车手没法选择车道，只能降速。

特别是粗加工，通常允许用更大的路径宽度，因此可用较大的路径偏差T公差值。这样，操作人员也能在较窄处增加最大允许的加工进给速率。精加工时，操作人员需要再次减小公差值，或将公差值复位为机床制造商的定义值。这只需要再次用较小值或不用值编写循环Cycle 32（公差）。

包括“车道辅助系统”

循环Cycle 32（公差）还提供“HSC模式0或1”参数，用其可以调整路径控制设置。仍用赛车例子：“HSC模式”参数相当于赛车的车道辅助系统。0级只允许轻微偏离最佳赛道；系统及时干预，哪怕可能增加时间。1级允许最快的整体速度。只要未超出公差T的定义值，就允许偏离最佳路径，也就是说只要赛车车轮仍在车道上就可以。

对于机床，这意味着：如果“HSC模式”设置为0，重点是轮廓精度。精加工时，为了提高轮廓精度，TNC数控系统有时不完全用定义的刀具路径偏差T。“HSC模式1”的重点是缩短加工时间。粗加工时，该设置能保证刀具路径偏差T达到最好效果。它使机床能在转弯时或大角度小转弯时达到和保持较高加工进给速率。不仅仅是节省加工时间。稳定不变的加工速度还有助于延长刀具使用寿命。

方便编程的参考值

为确定循环Cycle 32（公差）中的刀具路径公差T，机床操作人员一般可参考使用以下值：

■ 对于精加工，需要T至少达到CAM系统所用弦差的110 %至300 %。通常，CAM的弦差定义范围在1 μm至4 μm之间。用这些设置，TNC将尽可能准确地加工轮廓和尽可能光滑。根据精加工的重点，公差值范围在高精度轮廓的5 μm到轮廓高平滑度的20 μm之间。对于高精度加工，公差经常小于5 μm。

■ 对于粗加工，操作人员应使用较大值。该值取决于所需的轮廓余量。粗加工的典型值为CAM系统的弦差在4μm至30 μm之间，和刀具路径公差T在0.05 mm至0.3 mm之间。

根据CAM系统生成的程序是粗加工程序还是精加工程序，建议保持4位小数的位置分辨率，例如L X–12.0215Y+12.8951 Z+12.1258。这样有助于避免位置分辨率较低的粗加工误差导致轮廓误差。

循环Cycle 32（公差）也考虑旋转轴。

为优化4轴或5轴联动加工程序，循环Cycle 32（公差）还能设置旋转轴的公差TA，以适应加工应用要求。5轴联动加工中，刀具中心点（TCP）的最高进给速率通常不受直线轴的限制，但受旋转轴的限制。这时，TNC数控系统根据最慢的旋转轴调整最高的加工进给速率。

旋转轴公差TA是TNC限制旋转轴平滑运动的公差值。这样，数控系统能使路径轮廓更加均匀。同时，允许的平滑处理使路径更加均匀，因此能缩短加工时间。限制旋转轴运动对刀具中心点最高进给速率的影响被减小。

TNC数控系统的主要优点是轮廓—即刀具中心点的路径—虽然旋转轴公差TA较大，但也能保持不偏离其名义路径。TNC考虑旋转轴平滑导致的刀具中心点偏差并根据所定义的刀具路径公差T补偿刀具中心点偏差。

定义旋转轴方向时，需用四位小数定义，确保NC程序中的旋转轴分辨率，例如L X–12.0215 Y+12.8951 A+12.1258 B+32.8945。用矢量程序时，必须用七位小数定义输出的方向矢量，例如：LN X–12.0215 Y+12.8951TX–0.0455636 TY+0.2118529 TZ+0.9762388。小数位数太少将导致输出分辨率不足，对加工效果有负面影响。

全面控制动态性能和公差

由于TNC提供特有的路径控制功能，因此能达到极高动态性能的机床运动。同时，数控系统能确保不超出定义的公差值。无论任何加工模式，机床都能满足定义的刀具路径公差T的要求。

对于直线轮廓或大型圆弧，TNC不使用最大的路径公差T。这时，通常不需要达到最高加工进给速率。数控系统只需沿NC程序定义的轮廓路径的中心运动。此外，刀具路径公差T不影响准确停止的定位运动，例如接近钻孔位置的运动。

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