Sztuka zwiększania dokładności obrabiarek poprzez kompensację luzu i podziałki

Wydajność obrabiarek CNC jest ściśle powiązana z ich dokładnością, co czyni ją kluczowym priorytetem dla firm przy zakupie lub opracowywaniu takich narzędzi.Jednakże dokładność większości nowych obrabiarek po opuszczeniu fabryki często nie spełnia wymaganych standardów.Dodatkowo występowanie mechanicznego docierania i zużycia podczas długotrwałej eksploatacji podkreśla istotną potrzebę dostosowania dokładności obrabiarek CNC w celu zapewnienia optymalnej wydajności produkcji.

1. Kompensacja luzu

Ograniczanie luzu W obrabiarkach CNC błędy wynikające z odwrotnych martwych stref elementów napędowych w łańcuchu przenoszenia posuwu każdej osi współrzędnych oraz luzu wstecznego każdej pary mechanicznych przekładni ruchu prowadzą do odchyleń, gdy każda oś współrzędnych przechodzi z ruchu do przodu do ruchu do tyłu.To odchylenie, znane również jako luz wsteczny lub utrata pędu, może znacząco wpłynąć na dokładność pozycjonowania i powtarzalną dokładność pozycjonowania obrabiarki, gdy stosowane są serwomechanizmy z półzamkniętą pętlą.Co więcej, stopniowy wzrost luzów par kinematycznych w wyniku zużycia w czasie prowadzi do odpowiedniego wzrostu odchylenia wstecznego.Dlatego konieczne są regularne pomiary i kompensacja odchyłki odwrotnej każdej osi współrzędnych obrabiarki.

Pomiar luzu

Aby ocenić odchylenie odwrotne, należy rozpocząć w zakresie ruchu osi współrzędnych.Najpierw ustal punkt odniesienia, przesuwając się o określoną odległość w przód lub w tył.Następnie wydaj określone polecenie ruchu w tym samym kierunku, aby pokonać określoną odległość.Następnie przejdź na tę samą odległość w przeciwnym kierunku i określ różnicę między pozycją odniesienia a pozycją zatrzymania.Zwykle przeprowadza się wielokrotne pomiary (często siedem) w trzech miejscach w pobliżu środka i obu skrajnych zakresów ruchu.Następnie w każdej lokalizacji obliczana jest wartość średnia, przy czym maksimum spośród tych średnich wykorzystuje się jako pomiar odchylenia odwrotnego.Podczas pomiarów istotne jest przemieszczenie się na określoną odległość, aby dokładnie określić wartość odchyłki odwrotnej.

Przy ocenie odchyłki odwrotnej osi ruchu liniowego powszechnie stosuje się czujnik zegarowy lub czujnik zegarowy jako narzędzie pomiarowe.Jeżeli pozwalają na to okoliczności, można w tym celu zastosować także interferometr laserowy o podwójnej częstotliwości.Używając czujnika zegarowego do pomiarów, należy koniecznie upewnić się, że podstawa miernika i trzpień nie wysuwają się nadmiernie, ponieważ długi wspornik podczas pomiaru może spowodować przesunięcie podstawy miernika pod wpływem siły, co prowadzi do niedokładnych odczytów i nierealistycznych wartości kompensacji.

Wdrożenie metody programowania pomiaru może zwiększyć wygodę i dokładność procesu.Przykładowo, aby ocenić odchylenie odwrotne osi X na obrabiarce pionowej o trzech współrzędnych, proces można rozpocząć od dociśnięcia miernika do cylindrycznej powierzchni wrzeciona, a następnie uruchomić wyznaczony program do pomiaru.

N10G91G01X50F1000;przesuń stół warsztatowy w prawo

N20X-50;stół roboczy przesuwa się w lewo, aby wyeliminować przerwę w transmisji

N30G04X5;przerwa na obserwację

N40Z50;Oś Z podniesiona i na uboczu

N50X-50: Stół warsztatowy przesuwa się w lewo

N60X50: Workbench przesuwa się w prawo i resetuje

N70Z-50: Reset osi Z

N80G04X5: Przerwa na obserwację

N90M99;

Należy pamiętać, że zmierzone wyniki mogą się różnić w zależności od różnych prędkości roboczych stołu warsztatowego.Ogólnie rzecz biorąc, zmierzona wartość przy niskiej prędkości jest większa niż przy dużej prędkości, szczególnie gdy obciążenie osi obrabiarki i opory ruchu są znaczne.Przy niższych prędkościach stół roboczy porusza się wolniej, co skutkuje mniejszym prawdopodobieństwem przeregulowania i przekroczenia zakresu, a tym samym uzyskanie wyższej zmierzonej wartości.Z drugiej strony, przy wyższych prędkościach bardziej prawdopodobne jest wystąpienie przeregulowania i przekroczenia zakresu ruchu ze względu na większą prędkość stołu roboczego, co skutkuje mniejszą zmierzoną wartością.Metoda pomiaru odwrotnego odchylenia osi ruchu obrotowego przebiega w podobny sposób jak w przypadku osi liniowej, z tą różnicą, że przyrząd używany do wykrywania.

Kompensacja luzu

Liczne obrabiarki CNC produkowane w kraju wykazują dokładność pozycjonowania przekraczającą 0,02 mm, ale nie mają możliwości kompensacji.W pewnych sytuacjach można zastosować techniki programowania, aby osiągnąć pozycjonowanie jednokierunkowe i wyeliminować luz w takich obrabiarkach.Dopóki element mechaniczny pozostaje niezmieniony, rozpoczęcie przetwarzania interpolacji jest możliwe, gdy jednokierunkowe pozycjonowanie z małą prędkością osiągnie punkt początkowy interpolacji.W przypadku napotkania kierunku odwrotnego podczas posuwu interpolacyjnego, formalna interpolacja wartości luzu wstecznego może potencjalnie zwiększyć dokładność przetwarzania interpolacji i skutecznie spełnić wymaganiaczęść frezowana CNCwymagania dotyczące tolerancji.

W przypadku innych odmian obrabiarek CNC zwykle wyznacza się wiele adresów pamięci w urządzeniu CNC do przechowywania wartości luzu każdej osi.Gdy oś obrabiarki zostanie skierowana do zmiany kierunku ruchu, urządzenie CNC automatycznie pobierze wartość luzu osi, co kompensuje i koryguje wartość polecenia przemieszczenia współrzędnych.Zapewnia to możliwość precyzyjnego pozycjonowania obrabiarki na stanowisku dowodzenia i ogranicza niekorzystny wpływ odchyłki wstecznej na dokładność obrabiarki.

Zazwyczaj systemy CNC są wyposażone w jedną dostępną wartość kompensacji luzu.Zrównoważenie precyzji ruchu przy dużej i małej prędkości, a także zajęcie się udoskonaleniami mechanicznymi staje się wyzwaniem.Co więcej, wartość odchyłki odwrotnej zmierzona podczas ruchu szybkiego może być wykorzystana jedynie jako wartość kompensacji sygnału wejściowego.W rezultacie osiągnięcie równowagi pomiędzy dokładnością szybkiego pozycjonowania a dokładnością interpolacji podczas skrawania okazuje się trudne.

W przypadku systemów CNC, takich jak FANUC0i i FANUC18i, dostępne są dwie formy kompensacji luzu dla ruchu szybkiego (G00) i ruchu posuwu skrawania z małą prędkością (G01).W zależności od wybranej metody podawania, system CNC automatycznie wybiera i wykorzystuje różne wartości kompensacji, aby osiągnąć większą precyzję przetwarzania.

Wartość luzu A uzyskaną z ruchu posuwu skrawania G01 należy wpisać do parametru NO11851 (prędkość próbną G01 należy wyznaczyć na podstawie powszechnie stosowanych prędkości posuwu skrawania i charakterystyki obrabiarki), natomiast wartość luzu B z G00 należy wprowadzić w parametrze NO11852.Należy zauważyć, że jeśli system CNC chce wykonać oddzielnie określoną kompensację luzu wstecznego, czwarta cyfra (RBK) parametru nr 1800 musi być ustawiona na 1;w przeciwnym razie oddzielnie określona kompensacja luzu wstecznego nie zostanie przeprowadzona.Kompensacja luki.G02, G03, JOG i G01 wykorzystują tę samą wartość kompensacji.

Zadośćuczynienie za błędy w boisku

Precyzyjne pozycjonowanie obrabiarek CNC polega na ocenie dokładności, z jaką mogą sięgać ruchome elementy obrabiarki pod kontrolą systemu CNC.Ta precyzja odgrywa kluczową rolę w odróżnianiu obrabiarek CNC od konwencjonalnych.W połączeniu z precyzją geometryczną obrabiarki wpływa znacząco na precyzję skrawania, zwłaszcza przy obróbce otworów.Błąd podziałki podczas wiercenia otworów ma istotny wpływ.Zdolność obrabiarki CNC do oceny precyzji obróbki zależy od uzyskanej dokładności pozycjonowania.Dlatego wykrywanie i korygowanie dokładności pozycjonowania obrabiarek CNC są niezbędnymi środkami zapewniającymi jakość przetwarzania.

Proces pomiaru nachylenia

Obecnie podstawową metodą oceny i obsługi obrabiarek jest zastosowanie interferometrów laserowych o podwójnej częstotliwości.Interferometry te działają na zasadzie interferometrii laserowej i wykorzystują długość fali lasera czasu rzeczywistego jako odniesienie do pomiaru, zwiększając w ten sposób precyzję pomiaru i poszerzając zakres zastosowań.

Proces wykrywania wysokości dźwięku jest następujący:

1. Zamontować interferometr laserowy o podwójnej częstotliwości.
2. Umieścić optyczne urządzenie pomiarowe wzdłuż osi obrabiarki wymagającej pomiaru.
3. Wyrównaj głowicę lasera tak, aby oś pomiaru była równoległa lub współliniowa z osią ruchu obrabiarki, wstępnie wyrównując ścieżkę optyczną.
4. Wprowadź parametry pomiaru, gdy laser osiągnie temperaturę roboczą.
5. Wykonaj zalecane procedury pomiarowe, przesuwając obrabiarkę.
6. Przetwarzaj dane i generuj wyniki.

Kompensacja błędu nachylenia i automatyczna kalibracja

Gdy zmierzony błąd pozycjonowania obrabiarki CNC przekracza dopuszczalny zakres, istnieje potrzeba skorygowania błędu.Jedno z powszechnych podejść polega na obliczeniu tabeli kompensacji błędu podziałki i ręcznym wprowadzeniu jej do systemu CNC obrabiarki w celu skorygowania błędu pozycjonowania.Jednakże ręczna kompensacja może być czasochłonna i podatna na błędy, szczególnie w przypadku wielu punktów kompensacji w trzech lub czterech osiach obrabiarki CNC.

Aby usprawnić ten proces, opracowano rozwiązanie.Łącząc komputer ze sterownikiem CNC obrabiarki poprzez interfejs RS232 i wykorzystując oprogramowanie do automatycznej kalibracji stworzone w VB, możliwa jest synchronizacja interferometru laserowego i obrabiarki CNC.Synchronizacja ta umożliwia automatyczne wykrywanie dokładności pozycjonowania obrabiarki CNC i realizację automatycznej kompensacji błędu podziałki.Metoda kompensacji obejmuje:

1. Tworzenie kopii zapasowej istniejących parametrów kompensacji w systemie sterowania CNC.
2. Wygenerowanie programu CNC obrabiarki do pomiaru dokładności pozycjonowania punkt po punkcie za pomocą komputera, który następnie jest przesyłany do systemu CNC.
3. Automatyczny pomiar błędu pozycjonowania każdego punktu.
4. Generowanie nowego zestawu parametrów kompensacji na podstawie wcześniej ustalonych punktów kompensacji i przesyłanie ich do systemu CNC w celu automatycznej kompensacji nachylenia.
5. Wielokrotne sprawdzanie dokładności.

Te specyficzne rozwiązania mają na celu zwiększenie dokładności obrabiarek CNC.Niemniej jednak należy pamiętać, że dokładność różnych obrabiarek CNC może się różnić.W rezultacie obrabiarki należy kalibrować zgodnie z ich indywidualnymi warunkami.

Jeśli kompensacja błędów nie zostanie przeprowadzona na obrabiarce, jaki będzie to miało wpływ na produkowane części CNC?

Jeśli kompensacja błędów zostanie przeoczona na obrabiarce, może to spowodować rozbieżności w wynikachCzęści CNCzrobiony fabrycznie.Przykładowo, jeśli obrabiarka ma nieskorygowany błąd pozycjonowania, rzeczywiste położenie narzędzia lub przedmiotu obrabianego może odbiegać od zaprogramowanego położenia określonego w programie CNC, co prowadzi do niedokładności wymiarowych i błędów geometrycznych produkowanych części.

Na przykład, jeśli frezarka CNC ma nieskorygowany błąd pozycjonowania w osi X, wyfrezowane szczeliny lub otwory w przedmiocie obrabianym mogą być źle wyrównane lub mieć nieprawidłowe wymiary.Podobnie podczas pracy na tokarce nieskorygowane błędy pozycjonowania mogą powodować niedokładności w średnicy lub długości toczonych części.Te rozbieżności mogą prowadzić do powstania niezgodnych części, które ulegną awarii

Anebon sprawi, że każda ciężka praca stanie się doskonała i doskonała, a także przyspieszy nasze działania, aby wybić się z rangi międzykontynentalnych przedsiębiorstw najwyższej klasy i zaawansowanych technologii dla chińskiego złotego dostawcy dla OEM, niestandardoweusługa obróbki CNC, Usługi w zakresie obróbki blachy, usługi frezowania.Anebon dokona Twojego spersonalizowanego zakupu, aby spełnić Twoje oczekiwania!Firma Anebon tworzy kilka działów, w tym dział produkcji, dział przychodów, doskonały dział kontroli i centrum serwisowe itp.

Dostawa fabryczna ChinyCzęść precyzyjna i część aluminiowa, Możesz poinformować Anebon o swoim pomyśle na opracowanie unikalnego projektu dla własnego modelu, aby zapobiec zbyt dużej liczbie podobnych części na rynku!Zapewnimy najlepszą obsługę, aby zaspokoić wszystkie Twoje potrzeby!Pamiętaj, aby natychmiast skontaktować się z Anebon!