Die Effizienz von CNC-Werkzeugmaschinen hängt eng mit deren Genauigkeit zusammen und hat daher für Unternehmen bei der Beschaffung oder Entwicklung solcher Werkzeuge oberste Priorität.Allerdings bleibt die Genauigkeit der meisten neuen Werkzeugmaschinen beim Verlassen des Werks oft hinter den geforderten Standards zurück.Darüber hinaus verdeutlicht das Auftreten von mechanischem Einlaufen und Verschleiß bei längerem Gebrauch die unbedingte Notwendigkeit, die Genauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen anzupassen, um eine optimale Produktionsleistung sicherzustellen.
1. Spielausgleich
Spielminderung Bei CNC-Werkzeugmaschinen führen Fehler, die aus den Rückwärts-Totzonen der Antriebskomponenten in der Vorschubübertragungskette jeder Koordinatenachse und dem Rückwärtsspiel jedes mechanischen Bewegungsübertragungspaars resultieren, zu Abweichungen, wenn jede Koordinatenachse von der Vorwärts- in die Rückwärtsbewegung übergeht.Diese Abweichung, auch Rückwärtsspiel oder verlorener Impuls genannt, kann die Positionierungsgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit der Werkzeugmaschine erheblich beeinträchtigen, wenn Servosysteme mit halbgeschlossenem Regelkreis verwendet werden.Darüber hinaus führt die allmähliche Vergrößerung des kinematischen Paarspiels aufgrund von Verschleiß im Laufe der Zeit zu einer entsprechenden Zunahme der Rückwärtsabweichung.Daher ist eine regelmäßige Messung und Kompensation der umgekehrten Abweichung jeder Koordinatenachse der Werkzeugmaschine unerlässlich.
Spiel messen
Um die Rückwärtsabweichung zu beurteilen, beginnen Sie innerhalb des Verfahrbereichs der Koordinatenachse.Legen Sie zunächst einen Referenzpunkt fest, indem Sie eine bestimmte Distanz entweder in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verschieben.Geben Sie anschließend einen bestimmten Bewegungsbefehl in die gleiche Richtung, um eine bestimmte Strecke zurückzulegen.Fahren Sie anschließend mit der Bewegung um die gleiche Strecke in die entgegengesetzte Richtung fort und bestimmen Sie die Abweichung zwischen der Referenz- und der Stoppposition.Typischerweise werden mehrere Messungen (häufig sieben) an drei Orten in der Nähe des Mittelpunkts und an beiden Enden des Verfahrbereichs durchgeführt.Anschließend wird der Durchschnittswert an jedem Standort berechnet, wobei das Maximum dieser Durchschnittswerte als Maß für die Umkehrabweichung verwendet wird.Um den Rückwärtsabweichungswert genau zu bestimmen, ist es wichtig, bei Messungen eine bestimmte Distanz zurückzulegen.
Bei der Beurteilung der Umkehrabweichung einer linearen Bewegungsachse wird üblicherweise eine Messuhr oder Messuhr als Messwerkzeug verwendet.Wenn es die Umstände zulassen, kann zu diesem Zweck auch ein Zweifrequenz-Laserinterferometer eingesetzt werden.Bei der Verwendung einer Messuhr für Messungen muss unbedingt darauf geachtet werden, dass die Basis und der Schaft des Messgeräts nicht zu stark herausragen, da ein langer Ausleger während der Messung dazu führen kann, dass sich die Basis des Messgeräts durch Krafteinwirkung bewegt, was zu ungenauen Messwerten und unrealistischen Kompensationswerten führt.
Die Implementierung einer Programmiermethode für die Messung kann den Komfort und die Genauigkeit des Prozesses verbessern.Um beispielsweise die umgekehrte Abweichung der X-Achse an einer vertikalen Drei-Koordinaten-Werkzeugmaschine zu ermitteln, kann der Prozess damit beginnen, dass das Messgerät gegen die zylindrische Oberfläche der Spindel gedrückt wird und anschließend ein bestimmtes Messprogramm ausgeführt wird.
N10G91G01X50F1000;Bewegen Sie die Werkbank nach rechts
N20X-50;Der Arbeitstisch bewegt sich nach links, um die Übertragungslücke zu schließen
N30G04X5;Pause zur Beobachtung
N40Z50;Z-Achse angehoben und nicht im Weg
N50X-50: Werkbank bewegt sich nach links
N60X50: Workbench bewegt sich nach rechts und wird zurückgesetzt
N70Z-50: Zurücksetzen der Z-Achse
N80G04X5: Pause zur Beobachtung
N90M99;
Es ist wichtig zu beachten, dass die gemessenen Ergebnisse je nach Betriebsgeschwindigkeit der Werkbank variieren können.Im Allgemeinen ist der Messwert bei niedriger Geschwindigkeit größer als bei hoher Geschwindigkeit, insbesondere wenn die Achsenlast und der Bewegungswiderstand der Werkzeugmaschine erheblich sind.Bei niedrigeren Geschwindigkeiten bewegt sich der Arbeitstisch langsamer, was zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit von Überschwingen und Überfahren führt und somit zu einem höheren Messwert führt.Andererseits kommt es bei höheren Geschwindigkeiten aufgrund der schnelleren Arbeitstischgeschwindigkeit eher zu Überschwingern und Nachlauf, was zu einem kleineren Messwert führt.Der Messansatz für die Rückwärtsabweichung der Drehachse folgt einem ähnlichen Verfahren wie der der Linearachse, mit dem einzigen Unterschied, welches Instrument zur Erfassung verwendet wird.
Spielausgleich
Zahlreiche im Land hergestellte CNC-Werkzeugmaschinen weisen eine Positionierungsgenauigkeit von über 0,02 mm auf, verfügen jedoch nicht über die Möglichkeit zur Kompensation.In bestimmten Situationen können Programmiertechniken eingesetzt werden, um eine Einwegpositionierung zu erreichen und das Spiel solcher Werkzeugmaschinen zu eliminieren.Solange die mechanische Komponente unverändert bleibt, ist die Einleitung der Interpolationsverarbeitung möglich, sobald die langsame, einseitige Positionierung den Startpunkt für die Interpolation erreicht.Wenn während des Interpolationsvorschubs eine umgekehrte Richtung auftritt, kann die formelle Interpolation des Rückwärtsspielwerts die Genauigkeit der Interpolationsverarbeitung verbessern und die Anforderungen effektiv erfüllenCNC-Frästeil's Toleranzanforderungen.
Bei anderen Arten von CNC-Werkzeugmaschinen sind in der Regel mehrere Speicheradressen im CNC-Gerät für die Speicherung des Umkehrspielwerts jeder Achse vorgesehen.Wenn eine Achse der Werkzeugmaschine angewiesen wird, ihre Bewegungsrichtung zu ändern, ruft das CNC-Gerät automatisch den Spielwert der Achse ab, wodurch der Befehlswert für die Koordinatenverschiebung kompensiert und korrigiert wird.Dadurch wird sichergestellt, dass die Werkzeugmaschine präzise an der Sollposition positioniert werden kann, und die nachteiligen Auswirkungen einer Rückwärtsabweichung auf die Genauigkeit der Werkzeugmaschine werden gemildert.
Typischerweise sind CNC-Systeme mit einem einzigen verfügbaren Spielkompensationswert ausgestattet.Das Ausbalancieren der Bewegungspräzision bei hoher und niedriger Geschwindigkeit sowie die Bewältigung mechanischer Verbesserungen werden zu einer Herausforderung.Darüber hinaus kann der während der Eilbewegung gemessene Rückwärtsabweichungswert nur als Eingangskompensationswert verwendet werden.Folglich erweist es sich als schwierig, beim Schneiden ein Gleichgewicht zwischen schneller Positionierungsgenauigkeit und Interpolationsgenauigkeit zu erreichen.
Für CNC-Systeme wie FANUC0i und FANUC18i stehen zwei Formen der Spielkompensation für schnelle Bewegungen (G00) und langsame Schnittvorschubbewegungen (G01) zur Verfügung.Abhängig von der gewählten Vorschubmethode wählt und nutzt das CNC-System automatisch unterschiedliche Kompensationswerte, um eine höhere Bearbeitungspräzision zu erreichen.
Der Spielwert A, der aus der Schnittvorschubbewegung G01 erhalten wird, sollte in Parameter NO11851 eingegeben werden (die G01-Testgeschwindigkeit sollte auf der Grundlage der häufig verwendeten Schnittvorschubgeschwindigkeit und der Eigenschaften der Werkzeugmaschine bestimmt werden), während der Spielwert B aus G00 eingegeben werden sollte in den Parameter NO11852 ein.Es ist wichtig zu beachten, dass die vierte Stelle (RBK) des Parameters Nr. 1800 auf 1 gesetzt werden muss, wenn das CNC-System eine separat spezifizierte Umkehrspielkompensation durchführen möchte;andernfalls wird kein gesondert spezifizierter Umkehrspielausgleich durchgeführt.Lückenausgleich.G02, G03, JOG und G01 verwenden alle denselben Kompensationswert.
Kompensation von Tonhöhenfehlern
Bei der Präzisionspositionierung von CNC-Werkzeugmaschinen geht es um die Bewertung der Genauigkeit, mit der die beweglichen Komponenten der Werkzeugmaschine unter der Steuerung des CNC-Systems erreichen können.Diese Präzision spielt eine entscheidende Rolle bei der Unterscheidung von CNC-Werkzeugmaschinen von herkömmlichen.Abgestimmt auf die geometrische Präzision der Werkzeugmaschine beeinflusst sie maßgeblich die Schnittgenauigkeit, insbesondere bei der Lochbearbeitung.Der Steigungsfehler beim Bohren von Löchern hat erhebliche Auswirkungen.Die Fähigkeit einer CNC-Werkzeugmaschine, ihre Bearbeitungsgenauigkeit zu beurteilen, hängt von der erreichten Positioniergenauigkeit ab.Daher sind die Erkennung und Korrektur der Positioniergenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen wesentliche Maßnahmen zur Sicherstellung der Bearbeitungsqualität.
Prozess der Tonhöhenmessung
Die derzeit wichtigste Methode zur Beurteilung und Handhabung von Werkzeugmaschinen ist der Einsatz von Zweifrequenz-Laserinterferometern.Diese Interferometer arbeiten nach den Prinzipien der Laserinterferometrie und nutzen die Echtzeit-Laserwellenlänge als Referenz für die Messung, wodurch die Messgenauigkeit erhöht und das Anwendungsspektrum erweitert wird.
Der Prozess zur Tonhöhenerkennung ist wie folgt:
- Installieren Sie das Zweifrequenz-Laserinterferometer.
- Positionieren Sie ein optisches Messgerät entlang der Achse der Werkzeugmaschine, die gemessen werden soll.
- Richten Sie den Laserkopf aus, um sicherzustellen, dass die Messachse entweder parallel oder kollinear zur Bewegungsachse der Werkzeugmaschine ist, und richten Sie so den optischen Pfad vorab aus.
- Geben Sie die Messparameter ein, sobald der Laser seine Betriebstemperatur erreicht hat.
- Führen Sie die vorgeschriebenen Messvorgänge durch, indem Sie die Werkzeugmaschine bewegen.
- Verarbeiten Sie die Daten und generieren Sie die Ergebnisse.
Tonhöhenfehlerkompensation und automatische Kalibrierung
Wenn der gemessene Positionierungsfehler einer CNC-Werkzeugmaschine den zulässigen Bereich überschreitet, muss der Fehler korrigiert werden.Ein gängiger Ansatz besteht darin, die Steigungsfehlerkompensationstabelle zu berechnen und sie manuell in das CNC-System der Werkzeugmaschine einzugeben, um den Positionierungsfehler zu korrigieren.Allerdings kann die manuelle Kompensation zeitaufwändig und fehleranfällig sein, insbesondere wenn es um zahlreiche Kompensationspunkte über drei oder vier Achsen der CNC-Werkzeugmaschine geht.
Um diesen Prozess zu rationalisieren, wurde eine Lösung entwickelt.Durch die Verbindung des Computers und der CNC-Steuerung der Werkzeugmaschine über die RS232-Schnittstelle und die Nutzung der in VB erstellten automatischen Kalibrierungssoftware ist es möglich, das Laserinterferometer und die CNC-Werkzeugmaschine zu synchronisieren.Diese Synchronisierung ermöglicht die automatische Erkennung der Positioniergenauigkeit der CNC-Werkzeugmaschine und die Implementierung einer automatischen Teilungsfehlerkompensation.Die Vergütungsmethode umfasst:
- Erstellen einer Sicherung der vorhandenen Kompensationsparameter im CNC-Steuerungssystem.
- Generieren eines CNC-Programms für eine Werkzeugmaschine zur punktuellen Messung der Positionierungsgenauigkeit mithilfe des Computers, das dann an das CNC-System übertragen wird.
- Automatische Messung des Positionierungsfehlers jedes Punktes.
- Generieren eines neuen Satzes von Kompensationsparametern basierend auf den vorgegebenen Kompensationspunkten und Übertragen dieser an das CNC-System zur automatischen Steigungskompensation.
- Überprüfen Sie die Genauigkeit wiederholt.
Diese spezifischen Lösungen zielen darauf ab, die Genauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen zu verbessern.Dennoch ist unbedingt zu beachten, dass die Genauigkeit verschiedener CNC-Werkzeugmaschinen variieren kann.Daher sollten Werkzeugmaschinen entsprechend ihren individuellen Gegebenheiten kalibriert werden.
Welche Auswirkungen hat es auf die produzierten CNC-Teile, wenn an der Werkzeugmaschine keine Fehlerkompensation durchgeführt wird?
Wird die Fehlerkompensation an einer Werkzeugmaschine vernachlässigt, kann es zu Unstimmigkeiten in der Bearbeitung kommenCNC-Teilehergestellt.Wenn die Werkzeugmaschine beispielsweise einen nicht korrigierten Positionierungsfehler aufweist, kann die tatsächliche Position des Werkzeugs oder Werkstücks von der im CNC-Programm angegebenen programmierten Position abweichen, was zu Maßungenauigkeiten und geometrischen Fehlern bei den produzierten Teilen führt.
Wenn beispielsweise eine CNC-Fräsmaschine einen nicht korrigierten Positionierungsfehler in der X-Achse aufweist, kann es sein, dass die gefrästen Schlitze oder Löcher im Werkstück falsch ausgerichtet sind oder falsche Abmessungen haben.Ebenso können bei einer Drehmaschine unkorrigierte Positionierungsfehler zu Ungenauigkeiten im Durchmesser oder in der Länge der gedrehten Teile führen.Diese Abweichungen können dazu führen, dass nicht konforme Teile ausfallen
Anebon wird hart daran arbeiten, exzellent und exzellent zu werden, und unsere Maßnahmen beschleunigen, um von der Rangliste interkontinentaler Spitzen- und High-Tech-Unternehmen für China Gold Supplier für OEM und Custom aufzusteigenCNC-Bearbeitungsservice, Blechbearbeitungsservice, Fräsdienstleistungen.Anebon wird Ihren personalisierten Einkauf so gestalten, dass er Ihren Wünschen entspricht!Das Unternehmen von Anebon richtet mehrere Abteilungen ein, darunter die Ausgabeabteilung, die Umsatzabteilung, die Abteilung für ausgezeichnete Kontrolle und das Servicezentrum usw.
Fabrikversorgung ChinaPräzisionsteil und Aluminiumteil, Sie können Anebon Ihre Idee mitteilen, ein einzigartiges Design für Ihr eigenes Modell zu entwickeln, um zu verhindern, dass zu viele ähnliche Teile auf dem Markt sind!Wir werden unseren besten Service bieten, um alle Ihre Bedürfnisse zu erfüllen!Denken Sie daran, Anebon sofort zu kontaktieren!
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.01.2024