L'efficienza di l'attrezzatura di e macchine utensili CNC hè strettamente ligata à a so precisione, facendu una priorità chjave per l'imprese quandu si acquistanu o sviluppanu tali strumenti.Tuttavia, l'accuratezza di a maiò parte di e nuvelle macchine utensili sò spessu sottu à i normi richiesti dopu à abbandunà a fabbrica.Inoltre, l'ocurrenza di l'usu meccanicu è l'usura durante l'usu prolungatu enfatizza a necessità vitale di aghjustà a precisione di e macchine utensili CNC per assicurà un rendimentu ottimale di produzzione.
1. Backlash compensation
Attenuazione di BacklashIn l'utensili di macchine CNC, l'errori derivanti da e zone morte inverse di i cumpunenti di guida nantu à a catena di trasmissione di l'alimentazione di ogni asse di coordenate è a liberazione inversa di ogni coppia di trasmissione di u muvimentu meccanicu portanu à deviazioni cum'è ogni asse di coordinate passa da u muvimentu avanti à inversu.Questa deviazione, cunnisciuta ancu cum'è clearance inversa o momentum persu, pò avè un impattu significativu in a precisione di pusizzioni è a precisione di posizionamentu ripetitivu di a macchina utensile quandu sò utilizati sistemi servo semi-chiusu.In più, l'aumentu graduali di e sbarre di coppia cinematica per via di l'usura cù u tempu porta à un aumentu currispundente di a deviazione inversa.Dunque, a misurazione regulare è a compensazione per a deviazione inversa di ogni assi di coordenada di a macchina hè imperativa.
Misurazione di Backlash
Per valutà a deviazione inversa, principià in a gamma di viaghju di l'assi di coordenate.Prima, stabilisce un puntu di riferimentu movendu una distanza stabilita in a direzzione avanti o inversa.Dopu questu, emette un cumandamentu di muvimentu specificu in a listessa direzzione per copre una certa distanza.Dopu, prucede à spustà a stessa distanza in a direzzione opposta è determina a varianza trà e pusizioni di riferimentu è di stop.Di genere, parechje misurazioni (spessu sette) sò realizati in trè lochi vicinu à u puntu mediu è i dui estremi di a gamma di viaghju.U valore mediu hè poi calculatu in ogni locu, cù u massimu trà questi medii utilizati cum'è a misurazione per a deviazione inversa.Hè essenziale per spustà una distanza specifica durante e misurazioni per determinà accuratamente u valore di deviazione inversa.
Quandu valutà a deviazione inversa di un assi di muvimentu lineale, hè cumuni di impiegà un indicatore di quadrante o un indicatore di quadrante cum'è strumentu di misurazione.Se e circustanze permettenu, un interferometru laser à doppia frequenza pò ancu esse utilizatu per questu scopu.Quandu si usa un indicatore di quadrante per e misurazioni, hè essenziale per assicurà chì a basa di u metru è u troncu ùn si stende micca eccessivamente, postu chì un cantilever longu durante a misurazione pò causà a basa di u metru per muvimenti per forza, purtendu à letture imprecise è valori di compensazione irreali.
Implementà un metudu di prugrammazione per a misurazione pò rinfurzà a cunvenzione è a precisione di u prucessu.Per esempiu, per valutà a deviazione inversa di l'asse X in una macchina verticale di trè coordenate, u prucessu pò principià pressu u metru contr'à a superficia cilindrica di u spindle, seguitu da eseguisce un prugramma designatu per a misurazione.
N10G91G01X50F1000;move u bancu di travagliu à a diritta
N20X-50;u worktable si move à manca per eliminà u gap di trasmissione
N30G04X5;pausa per l'osservazione
N40Z50;L'asse Z alzatu è fora di a strada
N50X-50: Workbench si move à manca
N60X50: Workbench si move à diritta è resetta
N70Z-50: reset di l'assi Z
N80G04X5: Pausa per l'osservazione
N90M99;
Hè impurtante à nutà chì i risultati misurati pò varià basatu annantu à e diverse velocità di operazione di u bancu di travagliu.In generale, u valore misuratu à bassa velocità hè più grande di quellu à alta velocità, in particulare quandu a carica di l'assi di a macchina è a resistenza di u muvimentu sò sustanziali.A velocità più bassu, a tavola di travagliu si move à un ritmu più lento, risultatu in menu probabilità di overshoot è overtravel, dunque rende un valore misuratu più altu.Per d 'altra banda, à velocità più elevate, overshoot è overtravel sò più prubabile di accade per via di a velocità più veloce di u worktable, risultatu in un valore misuratu più chjucu.L'approcciu di misurazione per a deviazione inversa di l'assi di u muvimentu rotativu seguita un prucessu simili à quellu di l'assi lineale, cù l'unica diferenza chì hè u strumentu utilizatu per a rilevazione.
Cumpensà per Backlash
Numerose macchine utensili CNC fatte in u paese mostranu una precisione di posizionamentu di più di 0,02 mm, ma mancanu a capacità di compensazione.In certe situazioni, i tecnichi di prugrammazione ponu esse impiegati per rializà u posizionamentu unidirezionale è eliminà u backlash per tali macchine utensili.Sempre chì u cumpunente meccanicu resta invariatu, l'iniziu di u processu di interpolazione hè fattibile una volta chì u posizionamentu unidirezionale à bassa velocità righjunghji u puntu di partenza per l'interpolazione.Quandu si scontra una direzzione inversa durante l'alimentazione di l'interpolazione, l'interpolazione formale di u valore di liberazione inversa hà u putenziale di rinfurzà a precisione di l'elaborazione di l'interpolazione è di risponde in modu efficace à uparte fresata cncesigenze di tolleranza.
Per altre varietà di macchine utensili CNC, parechji indirizzi di memoria in u dispositivu CNC sò tipicamente designati per almacenà u valore di backlash di ogni assi.Quandu un assi di a machina strumentu hè diretta à cambià a so direzzione di u muvimentu, u dispusitivu CNC ricuperà automaticamente u valore di backlash di l'assi, chì cumpensà è rectificà u valore di cumandamentu di spostamentu di coordenate.Questu assicura chì a macchina utensile pò esse posizionata precisamente à a pusizione di cumandamentu è mitiga l'impattu negativu di a deviazione inversa nantu à a precisione di a macchina.
Di genere, i sistemi CNC sò dotati di un unicu valore di compensazione di backlash disponibile.Equilibrà a precisione di u muvimentu à alta è bassa velocità, è ancu di indirizzà a migliione meccanica, diventa sfida.Inoltre, u valore di deviazione inversa misurata durante u muvimentu rapidu pò esse usatu solu cum'è u valore di compensazione di input.In cunseguenza, ottene un equilibriu trà a precisione di posizionamentu rapidu è a precisione d'interpolazione durante u tagliu hè difficiule.
Per i sistemi CNC cum'è FANUC0i è FANUC18i, ci sò duie forme dispunibuli di compensazione di backlash per u muvimentu rapidu (G00) è u muvimentu di l'alimentazione di taglio a bassa velocità (G01).Sicondu u metudu di alimentazione sceltu, u sistema CNC sceglie automaticamente è utilizza valori di compensazione distinti per ottene una precisione di trasfurmazioni rinfurzata.
U valore di backlash A, ottenutu da u muvimentu di l'alimentazione di taglio G01, deve esse inseritu in u paràmetru NO11851 (a velocità di prova G01 deve esse determinata basatu annantu à a velocità di alimentazione di taglio cumunimenti usata è e caratteristiche di a macchina), mentre chì u valore di backlash B da G00 deve esse inseritu. in u paràmetru NO11852.Hè impurtante à nutà chì se u sistema CNC cerca di eseguisce una compensazione di backlash inversa specificatu separatamente, a quarta cifra (RBK) di u paràmetru numeru 1800 deve esse stabilitu à 1;altrimenti, a compensazione di u ghjocu inversu specificata separatamente ùn serà micca realizata.Compensazione di gap.G02, G03, JOG è G01 impieganu tutti u listessu valore di compensazione.
Compensazione per l'errore di pitch
U posizionamentu di precisione di e macchine utensili CNC implica a valutazione di a precisione cù quale i cumpunenti mobili di a macchina utensili ponu ghjunghje sottu u cumandamentu di u sistema CNC.Questa precisione ghjoca un rolu cruciale in a distinzione di e macchine utensili CNC da quelle convenzionali.Allineatu cù a precisione geomètrica di a machina utensile, hà un impattu significativu in a precisione di taglio, in particulare in a machinazione di buchi.L'errore di pitch in a perforazione di u foru hà un impattu sustanziale.A capacità di una macchina utensile CNC per valutà a so precisione di trasfurmazioni si basa nantu à a precisione di posizionamentu ottenuta.Dunque, a rilevazione è a rettificazione di a precisione di posizionamentu di e macchine utensili CNC sò misure essenziali per assicurà a qualità di trasfurmazioni.
Prucessu di misurazione di pitch
Attualmente, u metudu primariu per a valutazione è a manipulazione di e macchine utensili hè l'usu di interferometri laser à doppia frequenza.Questi interferometri operanu nantu à i principii di l'interferometria laser è utilizanu a lunghezza d'onda laser in tempu reale cum'è riferimentu per a misurazione, rinfurzendu cusì a precisione di misurazione è espansione a gamma di applicazioni.
U prucessu di deteczione di pitch hè u seguitu:
- Installa l'interferometru laser dual-frequency.
- Posizionate un dispositivu di misurazione otticu longu à l'assi di a macchina utensile chì deve esse misurata.
- Allineate a testa laser per assicurà chì l'asse di misurazione hè parallella o collineare cù l'assi di muvimentu di a macchina utensile, cusì pre-aligning u percorsu otticu.
- Ingressu i paràmetri di misurazione quandu u laser righjunghji a so temperatura operativa.
- Eseguite e prucedure di misura prescritte movendu a macchina utensile.
- Prucessa i dati è generà i risultati.
Compensazione di errore di pitch è calibrazione automatica
Quandu l'errore di posizionamentu misuratu di una macchina utensile CNC supera a gamma permessa, ci hè bisognu di curregà l'errore.Un approcciu prevalente implica u calculu di a tavola di compensazione di l'errore di pitch è l'intruduce manualmente in u sistema CNC di a macchina per rettificà l'errore di posizionamentu.Tuttavia, a compensazione manuale pò esse longa è propensa à l'errore, soprattuttu quandu si tratta di numerosi punti di compensazione in trè o quattru assi di a macchina utensile CNC.
Per simplificà stu prucessu, una suluzione hè stata sviluppata.Cunnettendu l'urdinatore è u controller CNC di a macchina à traversu l'interfaccia RS232 è sfruttendu u software di calibrazione automatica creatu in VB, hè pussibule sincronizà l'interferometru laser è a macchina utensile CNC.Questa sincronizazione permette a rilevazione automatica di a precisione di posizionamentu di a macchina CNC è l'implementazione di a compensazione automatica di l'errore di pitch.U metudu di compensazione include:
- Crea una copia di salvezza di i paràmetri di compensazione esistenti in u sistema di cuntrollu CNC.
- Generazione di un prugramma CNC di macchina utensili per a misurazione di precisione di posizionamentu puntu per puntu cù l'urdinatore, chì hè dopu trasmessu à u sistema CNC.
- Misurendu automaticamente l'errore di pusizzioni di ogni puntu.
- Generazione di un novu settore di parametri di compensazione basatu annantu à i punti di compensazione predeterminati è trasmettenu à u sistema CNC per a compensazione automatica di pitch.
- Verificà a precisione ripetutamente.
Queste soluzioni specifiche miranu à rinfurzà a precisione di e macchine utensili CNC.Tuttavia, hè essenziale à nutà chì a precisione di e diverse macchine utensili CNC pò varià.In u risultatu, l'utensili di a machina deve esse calibrati secondu e so circustanze individuali.
Se a compensazione di l'errore ùn hè micca realizata nantu à a macchina utensile, chì impattu averà nantu à e parti di CNC prodotte?
Se a compensazione di l'errore hè trascurata nantu à una macchina utensile, pò risultà in discrepanties in uParti CNCfabricatu.Per esempiu, se l'utensili di a macchina hà un errore di pusizzioni micca adattatu, a vera pusizione di l'uttellu o di a pezza pò diverghje da a pusizione programata specificata in u prugramma CNC, purtendu à imprecisioni dimensionali è errori geomettichi in e parti prodotte.
Per esempiu, se una fresatrice CNC hà un errore di posizionamentu inghjustu in l'assi X, i slots fresati o i buchi in a pezza pò esse misalignati o avè dimensioni incorrecte.In u listessu modu, in una operazione di tornu, l'errori di pusizioni micca adattati puderanu causà imprecisioni in u diametru o a lunghezza di e parti tornite.Queste discrepanze ponu purtà à parti non conformi chì fallenu
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Tempu di post: 09-09-2024