Sedm metod pro zjišťování přesnosti polohování CNC obráběcích strojů
Přesnost polohování CNC obráběcích strojů se týká polohové přesnosti, které lze dosáhnout pohybem každé souřadnicové osy obráběcího stroje pod kontrolou CNC zařízení. Přesnost polohování CNC obráběcích strojů lze chápat jako přesnost pohybu obráběcího stroje. Běžné obráběcí stroje jsou podávány ručně a přesnost polohování je určována především chybami čtení, zatímco pohyb CNC obráběcích strojů je dosahován digitálními instrukcemi programu, takže přesnost polohování je určena CNC systémem a chybami mechanického přenosu.
CNC obráběcí stroj je zkratka digitálního řídicího obráběcího stroje, což je automatizovaný obráběcí stroj vybavený programovým řídicím systémem. Tento řídicí systém je schopen logicky zpracovávat programy s řídicími kódy nebo jinými symbolickými instrukcemi, dekódovat je a reprezentovat kódovanými čísly. Nanjing Fourth Machine Tool Co., Ltd. je vkládá do CNC zařízení prostřednictvím informačního nosiče. Po výpočtu a zpracování jsou CNC zařízením vysílány různé řídicí signály pro řízení činnosti obráběcího stroje. Díly jsou automaticky zpracovány podle požadavků na tvar a velikost výkresu.
Pohyb každé pohyblivé součásti obráběcího stroje je dokončován pod kontrolou CNC zařízení a přesnost, kterou může každá pohyblivá součást dosáhnout pod kontrolou programových instrukcí, přímo odráží přesnost, které mohou obráběné součásti dosáhnout. Proto je přesnost určování polohy důležitým obsahem detekce.
1. Detekce přesnosti polohování lineárního pohybu se obecně provádí v podmínkách bez zatížení obráběcích strojů a pracovních stolů. Podle národních norem a ustanovení Mezinárodní organizace pro normalizaci (normy ISO) by mělo být testování CNC obráběcích strojů založeno na laserovém měření. Při absenci laserového interferometru lze pro běžné uživatele pro srovnávací měření použít i standardní stupnici s optickým čtecím mikroskopem. Přesnost měřicího přístroje však musí být o 1-2 úrovně vyšší než přesnost měření. Aby byly zohledněny všechny chyby při vícenásobném určování polohy, norma ISO stanoví, že každý poziční bod by měl vypočítat průměr a rozptyl na základě pěti naměřených dat, čímž se vytvoří pásmo rozptylu pozičního bodu.
2. Přístroje používané pro detekci opakované přesnosti polohování lineárního pohybu jsou stejné jako přístroje používané pro detekci přesnosti polohování. Obecnou detekční metodou je měření v libovolných třech polohách blízko středu a konců každého tahu souřadnic. Pro každou polohu se používá polohování rychlým pohybem a polohování se za stejných podmínek 7krát opakuje. Změří se hodnota polohy zastavení a vypočítá se maximální rozdíl ve čtení. Polovina maximálního rozdílu mezi třemi polohami, doprovázená kladnými a zápornými symboly, se používá jako opakovaná přesnost polohování souřadnice, což je nejzákladnější ukazatel vyjadřující stabilitu přesnosti pohybu os.
3. Přesnost návratu do počátku lineárního pohybu je v podstatě opakovaná přesnost polohování speciálního bodu na souřadnicové ose. Proto je jeho detekční metoda zcela stejná jako opakovaná přesnost polohování.
4. Detekce zpětné chyby v lineárním pohybu, známé také jako ztráta hybnosti, zahrnuje reverzní mrtvou zónu hnacích částí na řetězu přenosu posuvu souřadné osy (jako jsou servomotory, servohydraulické motory a krokové motory), např. stejně jako komplexní odraz chyb, jako je zpětná vůle a pružná deformace různých párů přenosu mechanického pohybu.
Čím větší je chyba, tím nižší je přesnost polohování a přesnost opakovaného polohování. Metodou detekce zpětné chyby je posunout se vpřed nebo vzad o určitou vzdálenost v rámci zdvihu měřené souřadnicové osy a použít tuto polohu zastavení jako referenční. Poté zadejte určitou hodnotu příkazu pohybu ve stejném směru, abyste jej posunuli o určitou vzdálenost, a poté posuňte stejnou vzdálenost v opačném směru, abyste změřili rozdíl mezi polohou zastavení a referenční polohou. Proveďte více měření (obvykle 7krát) ve třech polohách blízko středu a konce zdvihu a vypočítejte průměrnou hodnotu v každé poloze. Maximální hodnota získané průměrné hodnoty je hodnota obrácené chyby.
5. Nástroje pro detekci a měření přesnosti polohování pro rotační pracovní stoly zahrnují standardní otočné stoly, úhlové mnohostěny, kruhové mřížky a kolimátory (kolimátory), které lze volit podle konkrétních situací. Metodou měření je otočení pracovního stolu dopředu (nebo dozadu) o úhel a jeho zastavení, zajištění a umístění, přičemž se tato poloha používá jako referenční. Poté rychle otáčejte pracovním stolem ve stejném směru a každých 30 sekund zablokujte polohu pro měření. Změřte rotaci vpřed a vzad vždy jednou a maximální rozdíl mezi skutečným úhlem rotace v každé poloze polohování a teoretickou hodnotou (příkazová hodnota) je chyba indexování.
Pokud se jedná o CNC otočný stůl, cílová pozice by měla být nastavena každé 30 a každá cílová pozice by měla být rychle umístěna 7krát z kladného a záporného směru. Skutečný rozdíl mezi polohou a cílovou polohou je odchylka polohy a průměrná odchylka polohy a směrodatná odchylka by se pak měly vypočítat podle metody uvedené v GB10931-89 "Metoda vyhodnocení přesnosti polohy digitálních řídicích obráběcích strojů ". Rozdíl mezi maximálním součtem všech průměrných polohových odchylek a směrodatných odchylek a minimálním součtem všech průměrných polohových odchylek a směrodatných odchylek je chyba přesnosti polohování CNC otočného stolu. S ohledem na praktické požadavky na použití suchých transformátorů je obecně důležité zaměřit se na měření několika pravoúhlých stejných bodů, jako je 0, 90, 180, 270 atd. Přesnost těchto bodů je třeba zlepšit o jednu úroveň. do jiných úhlových poloh.
6. Detekce přesnosti opakovaného indexování otočného pracovního stolu
Metodou měření je vybrat tři polohy během jednoho týdne od otočného pracovního stolu a třikrát opakovat polohování a provést detekci v dopředném a zpětném směru otáčení. Maximální přesnost dělení hodnoty rozdílu mezi teoretickou hodnotou na odpovídající pozici a všemi načtenými hodnotami. Pokud se jedná o CNC rotační pracovní stůl, měl by být bod měření vzat každých 30 jako cílová poloha a každá cílová poloha by měla být rychle umístěna 5krát z kladného a záporného směru. Měl by být změřen rozdíl mezi skutečnou polohou a cílovou polohou, což je odchylka polohy. Poté by měla být standardní odchylka vypočtena podle metody uvedené v GB10931-89. Šestnásobek maximální směrodatné odchylky každého bodu měření je přesnost opakovaného indexování CNC otočného stolu.
7. Metodou měření pro měření přesnosti nulování počátku otočného pracovního stolu je provedení jednoho nulování počátku ze sedmi libovolných poloh, určení jejich poloh zastavení a použití maximálního načteného rozdílu jako přesnost nulování počátku.
Je třeba zdůraznit, že aktuální detekce přesnosti polohování je měřena za podmínek rychlého a polohovacího. U některých CNC obráběcích strojů se špatnou rychlostí větru systému posuvu se získají různé hodnoty přesnosti polohování při použití různých rychlostí posuvu pro polohování. Kromě toho jsou výsledky měření přesnosti polohování vztaženy k okolní teplotě a pracovnímu stavu souřadné osy. V současné době většina CNC obráběcích strojů používá systém polouzavřené smyčky a komponenty detekce polohy jsou většinou instalovány na hnacím motoru. Není překvapením, že chyba 0.01-0.02 mm se vyskytuje během 1m tahu.
Toto je chyba způsobená tepelným prodloužením a některé obráběcí stroje používají metody předběžného natahování (předběžného utahování) ke snížení rázu. Opakovaná přesnost polohování každé souřadnicové osy je nejzákladnějším ukazatelem přesnosti, který odráží stabilitu přesnosti pohybu dané osy. Nelze si představit, že obráběcí stroje se špatnou přesností mohou být stabilně používány pro výrobu.
V současné době, vzhledem k rostoucímu počtu funkcí CNC systémů, mohou být systémové chyby, jako je chyba akumulace stoupání, chyba zpětné vůle atd. v přesnosti pohybu každého sedlového vstřikovače, systematicky kompenzovány. Nelze kompenzovat pouze náhodné chyby a opakovaná přesnost polohování odráží komplexní náhodnou chybu mechanismu pohonu posuvu, kterou nelze opravit kompenzací systému CNC. Pokud je zjištěno, že je mimo toleranci, lze provést pouze jemné seřízení a korekci hnacího řetězu posuvu. Pokud je tedy umožněn výběr obráběcího stroje, je lepší zvolit obráběcí stroj s vysokou přesností opakovaného polohování.
