Podsumowanie metod badania dokładności pozycjonowania obrabiarek CNC

Obrabiarka CNC to skrót od Digital Control Machine Tool (obrabiarka sterowana cyfrowo). Jest to rodzaj automatycznej obrabiarki z systemem sterowania programem. System sterowania jest zdolny do przetwarzania logicznych reguł sterowania, kodowania lub innych symbolicznych instrukcji programu, a następnie dekodowania kodu cyfrowego, jak twierdzi Nanjing Fourth Machine Tool Limited Company, poprzez wprowadzanie danych do maszyny. Działanie urządzenia sterującego numerycznie polega na wysyłaniu różnorodnych sygnałów sterujących, sterowaniu ruchem maszyny, zgodnie z wymaganiami kształtu i rozmiaru rysunków, a także automatycznym przetwarzaniu części.
Dokładność pozycjonowania obrabiarek CNC to dokładność położenia ruchu każdej osi współrzędnych obrabiarki pod kontrolą układu sterowania numerycznego. Dokładność pozycjonowania obrabiarek CNC można rozumieć jako dokładność kinematyczną obrabiarki. Zwykła obrabiarka jest podawana ręcznie, dokładność pozycjonowania zależy głównie od błędu odczytu, a ruch obrabiarki sterowanej numerycznie jest realizowany przez program cyfrowy. Zatem precyzja pozycjonowania zależy od układu sterowania numerycznego i błędu przekładni mechanicznej. Ruch ruchomych części obrabiarki odbywa się pod kontrolą układów sterowania numerycznego. Każda ruchoma część może być realizowana w instrukcjach programu pod kontrolą precyzyjnej obróbki części, co bezpośrednio odzwierciedla precyzję dokładności pozycjonowania, dlatego detekcja zawartości jest bardzo ważna.
1. Wykrywanie dokładności pozycjonowania ruchu liniowego
Dokładność pozycjonowania ruchu liniowego jest zazwyczaj mierzona w warunkach, gdy obrabiarka i platforma robocza są bez obciążenia. Zgodnie z postanowieniami normy krajowej i Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO), detekcja obrabiarek CNC powinna opierać się na pomiarach laserowych. W przypadku braku interferometru laserowego, można zastosować skalę standardową dla przeciętnego użytkownika, a do porównania pomiarów można użyć optycznego mikroskopu odczytowego. Jednakże dokładność pomiaru instrumentu musi być wyższa niż dokładność pomiaru o 1–2 stopnie.
Aby odzwierciedlić wszystkie błędy w pozycjonowaniu, norma ISO stanowi, że każdy punkt pozycjonowania obliczany jest na podstawie średniej wartości danych z pięciu czasów i punktu pozycjonowania rozproszonego o +-3.
2. Wykrywanie dokładności pozycjonowania powtarzającego się ruchu liniowego
Do testowania używa się tego samego instrumentu, który służy do wykrywania i lokalizowania dokładności. Ogólna metoda polega na pomiarze w dowolnym układzie współrzędnych w pobliżu środka i końców trzech lokalizacji, z których każda jest szybko pozycjonowana mobilnie. W tych samych warunkach pomiary są powtarzane 7 razy, mierzona jest pozycja zatrzymania i obliczana jest maksymalna różnica odczytów liczbowych. ½, największa z trzech pozycji, ze znakami dodatnimi i ujemnymi, jako współrzędne powtarzanej dokładności pozycjonowania, co przekłada się na stabilność dokładności ruchu osi najbardziej podstawowych wskaźników.
3. Ruch liniowy, wykrywanie precyzji powrotu do punktu początkowego

Dokładność powrotu do punktu początkowego to w zasadzie powtarzalna dokładność pozycjonowania określonego punktu na osi, więc metoda wykrywania jest taka sama, jak powtarzalna dokładność pozycjonowania.

4. Ruch liniowy wykrywania błędów odwrotnych
Błąd odwrotny ruchu liniowego, zwany również utratą pędu, obejmuje elementy napędu łańcucha posuwu osi (takie jak serwomotor, serwomotor i silnik krokowy w odwrotnej martwej strefie itp.), aby odzwierciedlić ruch mechaniczny, luz przekładni i błąd odkształcenia sprężystego. Im większy błąd, tym niższa dokładność pozycjonowania i powtarzalność.
Metoda wykrywania błędu odwrotnego polega na pomiarze odległości w osi ruchu z wyprzedzeniem, aby przesunąć się do przodu lub do tyłu o odległość do punktu zatrzymania jako punktu odniesienia, a następnie wydaniu polecenia ruchu w tym samym kierunku, aby przesunąć się o tę samą odległość, a następnie przesunąć się w przeciwnym kierunku o tę samą odległość, a także na odwróceniu pozycji i pozycji odniesienia, co stanowi różnicę pomiarów. W połowie podróży i na trzech krańcach dwóch pozycji wielokrotnie (zwykle 7 razy) mierzono średnią wartość każdej pozycji, a następnie średnią wartość maksymalnej wartości błędu odwrotnego.
5. Wykrywanie dokładności pozycjonowania stołu obrotowego
Standardowe narzędzie pomiarowe, wielościan kątowy stołu obrotowego, siatka kołowa i kolimator (kolimator), w zależności od konkretnych okoliczności. Metoda pomiaru polega na ustawieniu stołu roboczego (do przodu lub do tyłu) w punkcie widzenia i zatrzymaniu, zablokowaniu i pozycjonowaniu, przyjmując tę ​​pozycję jako punkt odniesienia, a następnie w tym samym kierunku szybko obracając stół, blokując i pozycjonując co 30 sekund. Maksymalna wartość różnicy między rzeczywistym kątem obrotu a wartością teoretyczną (wartością instruktażową) każdej pozycji to różnica między pomiarami obrotu do przodu i do tyłu. Jeśli stół obrotowy NC powinien być co 30 sekund przesuwany do pozycji docelowej dla każdej pozycji docelowej z kierunku dodatniego i ujemnego dwóch pozycji szybko 7 razy, osiągając rzeczywistą pozycję i pozycję docelową, co jest różnicą metody odchylenia pozycji, a następnie naciśnij GB10931-89 „Cyfrowe sterowanie położeniem metod oceny dokładności maszyny” postanowienia dotyczące obliczenia średniej pozycji i odchylenia standardowego, średniego odchylenia i odchylenia standardowego wszystkich maksymalnych i średnich wszystkich odchyleń pozycji oraz odchylenia standardowego wartości minimalnej, a różnica jest błędem dokładności pozycjonowania stołu obrotowego CNC.
Biorąc pod uwagę wymagania faktycznego zastosowania transformatorów suchych, 0, 90, 180, 270 i kilku innych punktów podziału kątowego do pomiaru, dokładność tych punktów jest większa niż w przypadku innych punktów widzenia w celu poprawy oceny.
6. Stół obrotowy z powtarzalnym indeksowaniem, wykrywający dokładność
Metoda pomiaru polega na trzykrotnym powtórzeniu położenia stołu obrotowego w ciągu jednego tygodnia, przy czym pomiar przeprowadzany jest w ruchu obrotowym w kierunku dodatnim i ujemnym. Maksymalna dokładność podziału różnicy między teoretyczną wartością wszystkich odczytów a odpowiadającym im położeniem wynosi 100%. W przypadku stołu obrotowego NC, co 30 sekund, punkt pomiarowy jest wyznaczany jako położenie docelowe. Każde położenie docelowe, z dwóch kierunków dodatniego i ujemnego, jest 5-krotnie szybciej pozycjonowane, a różnica między rzeczywistym położeniem a położeniem docelowym, czyli odchylenie położenia, jest mierzona zgodnie ze standardową metodą obliczania odchylenia standardowego określoną w normie GB10931-89. 6-krotność maksymalnej wartości odchylenia standardowego dla każdego punktu pomiarowego odpowiada powtarzalnemu indeksowaniu precyzyjnego stołu obrotowego CNC.
Powrót Origin 7, precyzyjny stół obrotowy
Metodą pomiaru jest powrót z 7 dowolnych pozycji, określenie pozycji końcowej i maksymalnej różnicy jako początku powrotu dokładności odczytu.
Należy zauważyć, że obecna dokładność detekcji położenia jest mierzona w przypadku szybkiego pozycjonowania. System posuwu obrabiarki CNC nie jest zbyt dobry, a przy różnych prędkościach posuwu dokładność pozycjonowania będzie się różnić. Ponadto, wyniki określania dokładności pozycjonowania, temperatury otoczenia i stanu roboczego osi, w większości obecnych maszyn CNC, wykorzystują układ półzamkniętej pętli. Elementy detekcji położenia są zainstalowane na silniku napędowym. Błąd w zakresie 0,01–0,02 mm na 1 m w przebiegu trasy nie jest zaskakujący. Jest to błąd spowodowany wydłużeniem cieplnym. Niektóre obrabiarki stosują metodę wstępnego rozciągania (wstępnego obciążenia), aby zmniejszyć wpływ tego zjawiska.
Powtarzalna dokładność pozycjonowania każdej osi współrzędnych jest podstawowym wskaźnikiem precyzji, odzwierciedlającym stabilność dokładności ruchu osi. Obecnie systemy CNC działają coraz lepiej, a dokładność ruchu każdego strumienia jest standardowym systemem błędów, takim jak akumulacja błędów skoku itp. System kompensacji błędów luzu, a nie tylko metoda kompensacji błędów losowych, może być odwrotna. Powtarzalna dokładność pozycjonowania jest odzwierciedleniem błędu losowego zintegrowanego mechanizmu posuwu. Nie można jej modyfikować za pomocą sterowania numerycznego, ponieważ system kompensacji został znaleziony w bardzo słabym stanie, a jedynie poprzez precyzyjną korektę łańcucha posuwu. Dlatego, jeśli masz możliwość wyboru obrabiarki, powinieneś wybrać powtarzalność, ponieważ wysoka precyzja obrabiarki jest dobra.