ศิลปะแห่งการเพิ่มความแม่นยำของเครื่องมือกลด้วยระยะฟันเฟืองและการชดเชยระยะพิทช์

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์เครื่องมือกล CNC มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความแม่นยำ ทำให้บริษัทต่างๆ ให้ความสำคัญเป็นลำดับแรกในการจัดหาหรือพัฒนาเครื่องมือดังกล่าวอย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของเครื่องมือกลใหม่ส่วนใหญ่มักจะไม่เป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดเมื่อออกจากโรงงานนอกจากนี้ การเกิดขึ้นของกลไกรันอินและการสึกหรอระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน เน้นย้ำถึงความจำเป็นที่สำคัญในการปรับความแม่นยำของเครื่องมือกล CNC เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการผลิตที่เหมาะสมที่สุด

1. การชดเชยฟันเฟือง

การบรรเทาฟันเฟืองภายในเครื่องมือกล CNC ข้อผิดพลาดที่เกิดจาก Reverse Dead Zone ของส่วนประกอบการขับเคลื่อนบนห่วงโซ่การส่งฟีดของแต่ละแกนพิกัดและระยะห่างย้อนกลับของคู่การส่งการเคลื่อนที่ทางกลแต่ละคู่ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนเนื่องจากแต่ละแกนพิกัดเปลี่ยนจากการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าไปย้อนกลับการเบี่ยงเบนนี้หรือที่เรียกว่าระยะห่างย้อนกลับหรือโมเมนตัมที่หายไป สามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแม่นยำของตำแหน่งและความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งซ้ำของเครื่องมือกล เมื่อใช้ระบบเซอร์โวแบบวงรอบกึ่งปิดนอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปของระยะห่างของคู่คิเนเมติกส์เนื่องจากการสึกหรอเมื่อเวลาผ่านไป ส่งผลให้ค่าเบี่ยงเบนย้อนกลับเพิ่มขึ้นที่สอดคล้องกันดังนั้น การวัดและการชดเชยค่าเบี่ยงเบนย้อนกลับของแกนพิกัดแต่ละแกนของเครื่องมือกลอย่างสม่ำเสมอจึงเป็นสิ่งจำเป็น

การวัดฟันเฟือง

เพื่อประเมินค่าเบี่ยงเบนย้อนกลับ ให้เริ่มต้นภายในช่วงการเคลื่อนที่ของแกนพิกัดประการแรก สร้างจุดอ้างอิงโดยการเลื่อนระยะทางที่กำหนดไปในทิศทางไปข้างหน้าหรือย้อนกลับต่อไปนี้ ให้ออกคำสั่งการเคลื่อนไหวเฉพาะไปในทิศทางเดียวกันเพื่อให้ครอบคลุมระยะทางที่กำหนดจากนั้น ให้เคลื่อนที่เป็นระยะทางเดียวกันไปในทิศทางตรงกันข้าม และกำหนดค่าความแปรปรวนระหว่างตำแหน่งอ้างอิงและตำแหน่งหยุดโดยทั่วไปแล้ว การวัดหลายครั้ง (มักจะเจ็ด) จะดำเนินการในสามตำแหน่งใกล้กับจุดกึ่งกลางและสุดขั้วทั้งสองของระยะการเคลื่อนที่จากนั้นค่าเฉลี่ยจะถูกคำนวณในแต่ละตำแหน่ง โดยค่าสูงสุดในค่าเฉลี่ยเหล่านี้จะใช้เป็นการวัดค่าเบี่ยงเบนย้อนกลับจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องย้ายระยะห่างที่กำหนดระหว่างการวัดเพื่อกำหนดค่าเบี่ยงเบนย้อนกลับได้อย่างแม่นยำ

เมื่อประเมินค่าเบี่ยงเบนย้อนกลับของแกนการเคลื่อนที่เชิงเส้น เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ไดอัลเกจหรือไดอัลเกจเป็นเครื่องมือวัดหากสถานการณ์เอื้ออำนวย ก็สามารถใช้เลเซอร์อินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ความถี่คู่เพื่อจุดประสงค์นี้ได้เมื่อใช้ตัวระบุแบบหมุนสำหรับการวัด จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่าฐานมิเตอร์และก้านมิเตอร์ไม่ยืดออกมากเกินไป เนื่องจากคานยื่นยาวในระหว่างการวัดอาจทำให้ฐานมิเตอร์เคลื่อนที่เนื่องจากแรง ส่งผลให้การอ่านค่าไม่ถูกต้องและค่าการชดเชยที่ไม่สมจริง

การใช้วิธีการตั้งโปรแกรมสำหรับการวัดจะช่วยเพิ่มความสะดวกและความแม่นยำของกระบวนการได้ตัวอย่างเช่น ในการประเมินค่าเบี่ยงเบนย้อนกลับของแกน X บนเครื่องมือกลแนวตั้งที่มีพิกัดสามพิกัด กระบวนการสามารถเริ่มต้นได้โดยการกดมิเตอร์กับพื้นผิวทรงกระบอกของสปินเดิล ตามด้วยการรันโปรแกรมการวัดที่กำหนดไว้

N10G91G01X50F1000-เลื่อนโต๊ะทำงานไปทางขวา

N20X-50;โต๊ะทำงานเลื่อนไปทางซ้ายเพื่อขจัดช่องว่างในการส่งสัญญาณ

N30G04X5-หยุดชั่วคราวเพื่อสังเกต

N40Z50-แกน Z ยกขึ้นและออกนอกทาง

N50X-50: โต๊ะทำงานเลื่อนไปทางซ้าย

N60X50: โต๊ะทำงานเลื่อนไปทางขวาและรีเซ็ต

N70Z-50: รีเซ็ตแกน Z

N80G04X5: หยุดชั่วคราวเพื่อสังเกต

N90M99;

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าผลลัพธ์ที่วัดได้อาจแตกต่างกันไปตามความเร็วการทำงานที่แตกต่างกันของโต๊ะทำงานโดยทั่วไป ค่าที่วัดได้ที่ความเร็วต่ำจะมากกว่าค่าที่ความเร็วสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโหลดแกนเครื่องมือกลและความต้านทานการเคลื่อนที่มีนัยสำคัญที่ความเร็วต่ำ โต๊ะทำงานจะเคลื่อนที่ช้าลง ส่งผลให้มีโอกาสน้อยที่จะเกิดการโอเวอร์โหลดและการเคลื่อนที่เกิน ส่งผลให้ค่าที่วัดได้สูงขึ้นในทางกลับกัน ที่ความเร็วที่สูงขึ้น โอเวอร์ช็อตและการเคลื่อนที่เกินมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากขึ้นเนื่องจากความเร็วของโต๊ะทำงานที่เร็วขึ้น ส่งผลให้ค่าที่วัดได้น้อยลงวิธีการวัดค่าเบี่ยงเบนย้อนกลับของแกนการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นไปตามกระบวนการที่คล้ายกันกับแกนเชิงเส้นตรง โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจจับ

การชดเชยฟันเฟือง

เครื่องมือเครื่อง CNC จำนวนมากที่ผลิตในประเทศมีความแม่นยำในการวางตำแหน่งมากกว่า 0.02 มม. แต่ยังขาดความสามารถในการชดเชยในบางสถานการณ์ สามารถใช้เทคนิคการเขียนโปรแกรมเพื่อให้ได้ตำแหน่งทางเดียวและกำจัดระยะฟันเฟืองสำหรับเครื่องมือกลดังกล่าวตราบใดที่ส่วนประกอบทางกลยังคงไม่เปลี่ยนแปลง การเริ่มการประมวลผลการประมาณค่าจะเป็นไปได้เมื่อการวางตำแหน่งทางเดียวด้วยความเร็วต่ำถึงจุดเริ่มต้นสำหรับการแก้ไขเมื่อพบทิศทางย้อนกลับในระหว่างการป้อนการแก้ไข การประมาณค่าระยะห่างย้อนกลับอย่างเป็นทางการมีศักยภาพในการเพิ่มความแม่นยำของการประมวลผลการแก้ไข และตอบสนองได้อย่างมีประสิทธิภาพชิ้นส่วนกัดซีเอ็นซีข้อกำหนดด้านความทนทานของ

สำหรับเครื่องมือกล CNC แบบอื่นๆ โดยทั่วไปที่อยู่หน่วยความจำหลายรายการในอุปกรณ์ CNC มักจะถูกกำหนดไว้เพื่อจัดเก็บค่าฟันเฟืองของแต่ละแกนเมื่อแกนของเครื่องมือกลถูกสั่งให้เปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ อุปกรณ์ CNC จะดึงค่าฟันเฟืองของแกนโดยอัตโนมัติ ซึ่งจะชดเชยและแก้ไขค่าคำสั่งการเคลื่อนที่ของพิกัดช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องมือกลสามารถวางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำที่ตำแหน่งคำสั่ง และลดผลกระทบด้านลบของการเบี่ยงเบนย้อนกลับต่อความแม่นยำของเครื่องมือกล

โดยทั่วไป ระบบ CNC จะมีการติดตั้งค่าชดเชยฟันเฟืองที่มีเพียงค่าเดียวการสร้างสมดุลของความแม่นยำในการเคลื่อนที่ความเร็วสูงและความเร็วต่ำ รวมถึงการปรับปรุงกลไก กลายเป็นเรื่องท้าทายนอกจากนี้ ค่าเบี่ยงเบนย้อนกลับที่วัดได้ระหว่างการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วสามารถใช้เป็นค่าชดเชยอินพุตเท่านั้นด้วยเหตุนี้ การบรรลุความสมดุลระหว่างความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งที่รวดเร็วและความแม่นยำในการแก้ไขระหว่างการตัดจึงเป็นเรื่องยาก

สำหรับระบบ CNC เช่น FANUC0i และ FANUC18i มีรูปแบบการชดเชยระยะฟันเฟืองที่มีให้เลือกสองรูปแบบสำหรับการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว (G00) และการเคลื่อนที่ป้อนการตัดด้วยความเร็วต่ำ (G01)ขึ้นอยู่กับวิธีการป้อนที่เลือก ระบบ CNC จะเลือกและใช้ค่าการชดเชยที่แตกต่างกันโดยอัตโนมัติเพื่อให้ได้ความแม่นยำในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น

ควรป้อนค่าฟันเฟือง A ที่ได้จากการเคลื่อนที่ของฟีดการตัด G01 ลงในพารามิเตอร์ NO11851 (ความเร็วทดลอง G01 ควรกำหนดตามความเร็วป้อนตัดที่ใช้กันทั่วไปและคุณลักษณะของเครื่องมือกล) ในขณะที่ควรป้อนค่าฟันเฟือง B จาก G00 เป็นพารามิเตอร์ NO11852สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าหากระบบ CNC พยายามดำเนินการชดเชยระยะฟันเฟืองย้อนกลับที่ระบุแยกต่างหาก จะต้องตั้งค่าตัวเลขหลักที่สี่ (RBK) ของพารามิเตอร์ 1800 เป็น 1;มิฉะนั้น จะไม่ดำเนินการชดเชยระยะฟันเฟืองย้อนกลับที่ระบุแยกต่างหากการชดเชยช่องว่างG02, G03, JOG และ G01 ทั้งหมดใช้มูลค่าการชดเชยเท่ากัน

การชดเชยข้อผิดพลาดของสนาม

การวางตำแหน่งที่แม่นยำของเครื่องมือกล CNC เกี่ยวข้องกับการประเมินความแม่นยำที่ส่วนประกอบแบบเคลื่อนย้ายได้ของเครื่องมือกลสามารถเข้าถึงได้ภายใต้คำสั่งของระบบ CNCความแม่นยำนี้มีบทบาทสำคัญในการแยกแยะเครื่องมือกล CNC ออกจากเครื่องมือทั่วไปเมื่อปรับให้เข้ากับความแม่นยำทางเรขาคณิตของเครื่องมือกลแล้ว จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อความแม่นยำในการตัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเจาะรูข้อผิดพลาดของระยะพิทช์ในการเจาะรูมีผลกระทบอย่างมากความสามารถของเครื่องมือกล CNC ในการประเมินความแม่นยำในการประมวลผลขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งที่ได้รับดังนั้นการตรวจจับและแก้ไขความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของเครื่องมือเครื่อง CNC จึงเป็นมาตรการสำคัญในการรับรองคุณภาพการประมวลผล

กระบวนการวัดระดับเสียง

ปัจจุบัน วิธีการหลักในการประเมินและจัดการเครื่องมือกลคือการใช้อินเทอร์เฟอโรมิเตอร์แบบเลเซอร์ความถี่คู่อินเทอร์เฟอโรมิเตอร์เหล่านี้ทำงานบนหลักการของอินเทอร์เฟอโรเมทรีแบบเลเซอร์ และใช้ความยาวคลื่นเลเซอร์แบบเรียลไทม์เป็นข้อมูลอ้างอิงในการวัด ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัดและขยายขอบเขตการใช้งาน

กระบวนการตรวจจับระดับเสียงมีดังนี้:

1. ติดตั้งอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์เลเซอร์ความถี่คู่
2. วางตำแหน่งอุปกรณ์วัดด้วยแสงตามแนวแกนของเครื่องมือกลที่ต้องการการวัด
3. จัดตำแหน่งหัวเลเซอร์เพื่อให้แน่ใจว่าแกนการวัดขนานหรือขนานกับแกนการเคลื่อนที่ของเครื่องมือกล จึงเป็นการจัดแนวเส้นทางแสงไว้ล่วงหน้า
4. ป้อนพารามิเตอร์การวัดเมื่อเลเซอร์ถึงอุณหภูมิในการทำงาน
5. ดำเนินการขั้นตอนการวัดที่กำหนดโดยการเคลื่อนย้ายเครื่องมือกล
6. ประมวลผลข้อมูลและสร้างผลลัพธ์

การชดเชยข้อผิดพลาดของสนามและการสอบเทียบอัตโนมัติ

เมื่อข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งที่วัดได้ของเครื่องมือกล CNC เกินช่วงที่อนุญาต จำเป็นต้องแก้ไขข้อผิดพลาดวิธีการหนึ่งที่นิยมใช้กันคือการคำนวณตารางการชดเชยข้อผิดพลาดของระยะพิทช์ และป้อนข้อมูลลงในระบบ CNC ของเครื่องมือกลด้วยตนเองเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งอย่างไรก็ตาม การชดเชยด้วยตนเองอาจใช้เวลานานและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับจุดชดเชยจำนวนมากในแกนสามหรือสี่แกนของเครื่องมือกล CNC

เพื่อปรับปรุงกระบวนการนี้ จึงได้มีการพัฒนาโซลูชันขึ้นด้วยการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และตัวควบคุม CNC ของเครื่องมือกลผ่านอินเทอร์เฟซ RS232 และใช้ประโยชน์จากซอฟต์แวร์การสอบเทียบอัตโนมัติที่สร้างใน VB ทำให้สามารถซิงโครไนซ์เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์และเครื่องมือกล CNC ได้การซิงโครไนซ์นี้ทำให้สามารถตรวจจับความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของเครื่องมือกล CNC ได้โดยอัตโนมัติ และปรับใช้การชดเชยข้อผิดพลาดของระยะพิทช์อัตโนมัติวิธีการชดเชยประกอบด้วย:

1. การสร้างการสำรองข้อมูลพารามิเตอร์การชดเชยที่มีอยู่ในระบบควบคุม CNC
2. การสร้างโปรแกรม CNC ของเครื่องมือกลสำหรับการวัดความแม่นยำของตำแหน่งแบบจุดต่อจุดโดยใช้คอมพิวเตอร์ จากนั้นจึงถูกส่งไปยังระบบ CNC
3. วัดความผิดพลาดในการวางตำแหน่งของแต่ละจุดโดยอัตโนมัติ
4. การสร้างพารามิเตอร์การชดเชยชุดใหม่ตามจุดการชดเชยที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และส่งไปยังระบบ CNC เพื่อการชดเชยระดับเสียงอัตโนมัติ
5. ตรวจสอบความถูกต้องซ้ำแล้วซ้ำเล่า

โซลูชันเฉพาะเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มความแม่นยำของเครื่องมือกล CNCอย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าความแม่นยำของเครื่องมือเครื่อง CNC ต่างๆ อาจแตกต่างกันไปด้วยเหตุนี้ เครื่องมือกลจึงควรได้รับการสอบเทียบตามสถานการณ์ของแต่ละบุคคล

หากไม่ทำการชดเชยข้อผิดพลาดในเครื่องมือกล จะมีผลกระทบต่อชิ้นส่วน CNC ที่ผลิตอย่างไร

หากมองข้ามการชดเชยข้อผิดพลาดในเครื่องมือกล อาจส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อนในชิ้นส่วนซีเอ็นซีผลิตตัวอย่างเช่น หากเครื่องมือกลมีข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งที่ยังไม่ได้ปรับ ตำแหน่งที่แท้จริงของเครื่องมือหรือชิ้นงานอาจแตกต่างจากตำแหน่งที่ตั้งโปรแกรมไว้ในโปรแกรม CNC ซึ่งนำไปสู่ความไม่ถูกต้องของมิติและข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตในชิ้นส่วนที่ผลิต

ตัวอย่างเช่น หากเครื่องกัด CNC มีข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งที่ยังไม่ได้ปรับในแกน X ช่องหรือรูที่กัดในชิ้นงานอาจอยู่ในแนวที่ไม่ตรงหรือมีขนาดที่ไม่ถูกต้องในทำนองเดียวกัน ในการทำงานกลึง ข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งที่ไม่ได้ปรับแต่งอาจทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางหรือความยาวของชิ้นส่วนที่กลึงไม่แม่นยำความคลาดเคลื่อนเหล่านี้อาจทำให้ชิ้นส่วนไม่เป็นไปตามข้อกำหนดและล้มเหลว

Anebon จะทำให้การทำงานหนักแต่ละครั้งกลายเป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยมและยอดเยี่ยม และเร่งมาตรการของเราในการยืนหยัดจากอันดับองค์กรชั้นนำและเทคโนโลยีขั้นสูงระดับข้ามทวีปสำหรับซัพพลายเออร์ทองคำของจีนสำหรับ OEM, Customบริการเครื่องจักรกลซีเอ็นซี,บริการผลิตโลหะแผ่น,บริการงานกัดAnebon จะทำการซื้อส่วนตัวของคุณเพื่อตอบสนองความพึงพอใจของคุณเอง!ธุรกิจของ Anebon จัดตั้งแผนกต่างๆ มากมาย รวมถึงแผนกผลผลิต แผนกสรรพากร แผนกควบคุมที่เป็นเลิศ และศูนย์บริการ เป็นต้น

โรงงานซัพพลายประเทศจีนชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำและชิ้นส่วนอลูมิเนียม, คุณสามารถแจ้งให้ Anebon ทราบแนวคิดของคุณในการพัฒนาการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์สำหรับโมเดลของคุณเอง เพื่อป้องกันชิ้นส่วนที่คล้ายกันมากเกินไปในตลาด!เราจะให้บริการที่ดีที่สุดเพื่อตอบสนองทุกความต้องการของคุณ!อย่าลืมติดต่อ Anebon ทันที!