Kuiva tavara! Seitsemän menetelmää CNC-työstökoneiden paikannustarkkuuden havaitsemiseen

CNC-työstökoneiden paikannustarkkuudella tarkoitetaan paikannustarkkuutta, joka voidaan saavuttaa työstökoneen kunkin koordinaattiakselin liikkeellä CNC-laitteen ohjauksessa. CNC-työstökoneiden paikannustarkkuus voidaan ymmärtää työstökoneen liiketarkkuudena.
Tavalliset työstökoneet syötetään käsin, ja paikannustarkkuus määräytyy pääosin lukuvirheiden perusteella, kun taas CNC-työstökoneiden liike saadaan aikaan digitaalisilla ohjelmakäskyillä, joten paikannustarkkuuden määräävät CNC-järjestelmä ja mekaaniset siirtovirheet. Työstökoneen jokaisen liikkuvan osan liike valmistuu CNC-laitteen ohjauksessa, ja tarkkuus, jonka jokainen liikkuva komponentti voi saavuttaa ohjelmaohjeiden ohjauksessa, heijastaa suoraan sitä tarkkuutta, jonka koneistetut osat voivat saavuttaa. Siksi paikannustarkkuus on tärkeä havaintosisältö.
1. Lineaarisen liikkeen paikannustarkkuuden tunnistus
Lineaarisen liikkeen asemoinnin tarkkuus suoritetaan yleensä työstökoneiden ja työpenkien kuormittamattomissa olosuhteissa. Kansallisten standardien ja Kansainvälisen standardointijärjestön (ISO-standardien) määräysten mukaan CNC-työstökoneiden testauksen tulee perustua lasermittaukseen. Laserinterferometrin puuttuessa tavallisille käyttäjille voidaan käyttää myös vakiovaakaa optisen lukumikroskoopin kanssa vertailumittaukseen. Mittauslaitteen tarkkuuden on kuitenkin oltava 1-2 tasoa korkeampi kuin mitattu tarkkuus.
Kaikkien useiden paikoitusten virheiden huomioon ottamiseksi ISO-standardi määrittelee, että jokainen paikannuspiste on laskettava viiden mittauksen keskiarvon ja hajontakaistan -3 perusteella, jolloin muodostuu paikannuspisteen sirontakaista.
2. Toistuvan paikannustarkkuuden havaitseminen lineaarisessa liikkeessä
Tunnistukseen käytetyt instrumentit ovat samat kuin paikannustarkkuuden havaitsemiseen käytetyt instrumentit. Yleinen tunnistusmenetelmä on mitata missä tahansa kolmessa paikassa lähellä kunkin koordinaattiviivan keskipistettä ja päitä. Jokaisessa asennossa käytetään nopeaa liikeasemointia ja paikannus toistetaan 7 kertaa samoissa olosuhteissa. Pysäytysasennon arvo mitataan ja lukeman suurin ero lasketaan. Puolet kolmen asennon välisestä maksimierosta, positiivisten ja negatiivisten symbolien kera, käytetään koordinaatin toistuvana paikannustarkkuudena, joka on akselin liikkeen tarkkuuden vakautta kuvaavin perusindikaattori.
3. Origon paluun tarkkuus havaitseminen lineaarisessa liikkeessä
Origopalautuksen tarkkuus on oleellisesti koordinaattiakselin erikoispisteen toistuva paikannustarkkuus, joten sen tunnistusmenetelmä on täysin sama kuin toistuva paikannustarkkuus.
4. Lineaarisen liikkeen käänteinen virhetunnistus
Lineaarisen liikkeen käänteinen virhe, joka tunnetaan myös nimellä liikemäärän menetys, sisältää koordinaattiakselin syöttöketjun käyttöosien käänteisen kuolleen alueen (kuten servomoottorit, servohydraulimoottorit ja askelmoottorit) sekä kattavan erilaisten mekaanisten liikkeensiirtoparien käänteisen välyksen ja elastisen muodonmuutoksen heijastus. Mitä suurempi virhe, sitä pienempi paikannustarkkuus ja toistuva paikannustarkkuus.
Käänteisen virheen havaitsemismenetelmä on siirtyä eteenpäin tai taaksepäin tietyn etäisyyden verran mitatun koordinaattiakselin iskun sisällä ja käyttää tätä pysäytyskohtaa referenssinä. Anna sitten tietty liikekomennon arvo samaan suuntaan siirtääksesi sitä tietyn matkan, ja siirrä sitten sama etäisyys vastakkaiseen suuntaan mitataksesi eron pysäytysasennon ja vertailuasennon välillä. Suorita useita mittauksia (yleensä 7 kertaa) kolmessa paikassa lähellä iskun keskipistettä ja päitä ja laske keskiarvo kussakin kohdassa. Saadun keskiarvon maksimiarvo on käänteinen virhearvo.
5. Pyörivän työpöydän paikannustarkkuuden tunnistus
Mittaustyökaluja ovat vakiolevyt, kulmapolyhedrat, pyöreät ritilät ja kollimaattorit (kollimaattorit), jotka voidaan valita erityistilanteen mukaan. Mittausmenetelmänä on kiertää työpöytää eteenpäin (tai taaksepäin) kulman verran ja pysäyttää, lukita ja sijoittaa se käyttämällä tätä asentoa referenssinä. Pyöritä sitten työpenkkiä nopeasti samaan suuntaan ja lukitse asento 30 sekunnin välein mittausta varten. Mittaa eteen- ja taaksepäin pyöriminen kerran, ja suurin ero kunkin paikannusasennon todellisen kiertokulman ja teoreettisen arvon (komentoarvon) välillä on indeksointivirhe. Jos kyseessä on pyörivä CNC-työpöytä, kohdeasento tulee asettaa 30 välein ja jokainen kohdeasento on sijoitettava nopeasti 7 kertaa positiivisesta ja negatiivisesta suunnasta. Todellinen ero sijainnin ja tavoiteasennon välillä on sijainnin poikkeama. Tämän jälkeen keskimääräinen paikanpoikkeama ja keskihajonna tulee laskea menetelmällä, joka on määritelty kohdassa GB10931-89 "Evaluation Method for Position Accuracy of Digital Control Machines", Kaikkien keskimääräisten sijaintipoikkeamien maksimiarvon ja Kaikkien keskimääräisten sijaintipoikkeamien minimiarvo ja keskihajonta on CNC-pyörivän työpöydän paikannustarkkuusvirhe.
Kuivamuuntajien käytännön käyttövaatimukset huomioon ottaen on yleensä tärkeää keskittyä useiden suorakulmaisten yhtäläisten pisteiden, kuten 0, 90, 180, 270 jne. mittaamiseen. Näiden pisteiden tarkkuutta on parannettava. yhdellä tasolla verrattuna muihin kulman asentoihin.
6. Pyörivän työpöydän toistuvan indeksoinnin tarkkuuden tunnistus
Mittausmenetelmänä on valita kolme asentoa viikon sisällä pyörivästä työpöydästä ja toistaa asento kolme kertaa, vastaavasti ja suorittaa tunnistus eteen- ja taaksepäin pyörimissuunnassa. Vastaavan sijainnin teoreettisen arvon ja kaikkien luettujen arvojen välisen eron suurin arvon jakotarkkuus. Jos kyseessä on pyörivä CNC-työpöytä, mittauspiste tulee ottaa joka 30. kohdepisteeksi ja jokainen kohdeasento on sijoitettava nopeasti 5 kertaa positiivisesta ja negatiivisesta suunnasta. Todellisen sijainnin ja tavoitesijainnin välinen ero tulee mitata, mikä on sijainnin poikkeama. Sitten keskihajonta tulee laskea GB10931-89 määritetyn menetelmän mukaisesti. Kuusi kertaa kunkin mittauspisteen suurin standardipoikkeama on pyörivän CNC-työpöydän toistuva indeksointitarkkuus.
7. Pyörivien työpenkien alkuperäisen palautuksen tarkkuustunnistus
Mittausmenetelmänä on suorittaa yksi alkupisteen nollaus 7 mielivaltaisesta asennosta, määrittää niiden pysäytysasennot ja käyttää luettua maksimierotusta origon nollauksen tarkkuudena.
On syytä huomauttaa, että nykyinen paikannustarkkuuden tunnistus mitataan nopeissa ja paikannusolosuhteissa. Joillekin CNC-työstökoneille, joiden syöttöjärjestelmän tuulen nopeus on huono, saadaan erilaisia ​​paikannustarkkuusarvoja, kun paikannukseen käytetään erilaisia ​​syöttönopeuksia. Lisäksi paikannustarkkuuden mittaustulokset liittyvät ympäristön lämpötilaan ja koordinaattiakselin toimintatilaan. Tällä hetkellä useimmat CNC-työstökoneet käyttävät puolisuljetun silmukan järjestelmää, ja sijainnintunnistuskomponentit asennetaan useimmiten käyttömoottoriin. Ei ole yllättävää, että virhe 0.01-0.02 mm tapahtuu 1 metrin iskussa. Tämä on lämpövenymän aiheuttama virhe, ja jotkin työstökoneet käyttävät esivenytysmenetelmiä (esikiristys) iskun vähentämiseksi.
Jokaisen koordinaattiakselin toistuva paikannustarkkuus on yksinkertaisin tarkkuusindikaattori, joka heijastaa kyseisen akselin liiketarkkuuden vakautta. Ei voida kuvitella, että huonon tarkkuuden työstökoneita voidaan käyttää vakaasti tuotannossa. Tällä hetkellä CNC-järjestelmien toimintojen lisääntymisen vuoksi jokaisen istuinsuuttimen liiketarkkuuden järjestelmävirheet, kuten nousun kertymävirhe, käänteinen välysvirhe jne., voidaan kompensoida systemaattisesti. Vain satunnaisia ​​virheitä ei voida kompensoida, ja toistuva paikannustarkkuus heijastaa syöttömekanismin kattavaa satunnaisvirhettä, jota ei voida korjata CNC-järjestelmän kompensoinnilla. Kun se on toleranssin ulkopuolella, voidaan suorittaa vain syöttöketjun hienosäätö ja korjaus. Siksi, jos on sallittua valita työstökone, on parempi valita työstökone, jolla on korkea toistuva paikannustarkkuus.