Vuit maneres de compensar la màquina-eina Part 1

2022-09-13

Les desviacions sistemàtiques relacionades amb la màquina-eina es poden registrar sistemàticament, però les desviacions encara poden aparèixer o augmentar durant l'ús posterior a causa de factors ambientals com la temperatura o la càrrega mecànica. En aquests casos, SINUMERIK pot oferir diferents funcions de compensació. Compenseu les desviacions mitjançant mesures de codificadors de posició reals (per exemple, reixes) o sensors addicionals (per exemple, interferòmetres làser, etc.) per obtenir millors resultats de mecanitzat. En aquest número, presentarem les funcions comunes de compensació de SINUMERIK. Pràctics cicles de mesura SINUMERIK com ara "CYCLE996 Motion Measurement" poden proporcionar un suport integral als usuaris finals durant el seguiment i el manteniment continus de la màquina-eina.
Compensació de la reacció



La transmissió de força intermitent o retardada es produeix entre les parts mòbils de la màquina-eina i les seves parts de conducció, com ara els cargols de boles, perquè una estructura mecànica sense buits augmentarà significativament el desgast de la màquina-eina i també és difícil d'aconseguir en termes de la tecnologia. . El joc mecànic condueix a desviacions entre les trajectòries de moviment dels eixos/fusos i els valors mesurats del sistema de mesura indirecta. Això vol dir que un cop canviada l'orientació, l'eix es mourà massa lluny o massa a prop, depenent de la mida de la bretxa. La taula i els seus codificadors associats també es veuen afectats: si el codificador està per davant de la taula, arriba abans a la posició comandada, la qual cosa significa que la màquina realment recorre menys distància. Quan la màquina està en marxa, utilitzant la funció de compensació de joc a l'eix corresponent, la desviació prèviament registrada s'activa automàticament durant la inversió, superposant la desviació prèviament registrada al valor de la posició real.
Compensació d'error de pas del cargol de plom


El principi de mesura de la mesura indirecta al sistema de control CNC es basa en el supòsit que el pas del cargol de boles es manté sense canvis dins de la carrera efectiva, de manera que teòricament, la posició real de l'eix lineal es pot derivar de la posició d'informació de moviment del motor d'accionament. Tanmateix, els errors de fabricació dels cargols de boles poden provocar desviacions en el sistema de mesura (també coneguts com a errors de pas del cargol). Aquest problema es pot agreujar encara més per les desviacions de mesura (depenent del sistema de mesura utilitzat) i els errors d'instal·lació del sistema de mesura a la màquina (també coneguts com errors del sistema de mesura). Per compensar aquests dos tipus d'errors, es pot utilitzar un sistema de mesura independent (mesura làser) per mesurar la corba d'error natural de la màquina-eina CNC i, a continuació, es desa el valor de compensació requerit al sistema CNC per a la compensació.
Compensació de fricció (compensació d'error de quadrant) i compensació de fricció dinàmica



La compensació d'error de quadrant (també coneguda com a compensació de fricció) és adequada per a tot l'anterior per tal de millorar molt la precisió del contorn en mecanitzar contorns circulars. El motiu és el següent: en una transformació de quadrant, un eix es mou a la velocitat d'alimentació més alta i l'altre eix està estacionari. Per tant, el diferent comportament de fricció dels dos eixos pot provocar errors de contorn. La compensació d'error de quadrant pot reduir eficaçment aquest error i garantir uns resultats de mecanitzat excel·lents. La densitat dels polsos de compensació es pot configurar segons una corba característica depenent de l'acceleració, que es pot determinar i parametritzar mitjançant una prova de rodonesa. Durant la prova de rodonesa, la desviació entre la posició real del contorn circular i el radi programat (especialment durant la commutació) es registra quantitativament i es mostra gràficament a l'HMI. A la nova versió del programari del sistema, la funció de compensació de fricció dinàmica integrada pot realitzar una compensació dinàmica segons el comportament de fricció de la màquina-eina a diferents velocitats, reduint l'error real del contorn de mecanitzat i aconseguint una major precisió de control.
Compensació d'errors de caiguda i angle


La compensació de la caiguda és necessària si el pes de les peces individuals de la màquina fa que les parts mòbils es moguin i s'inclinin, ja que fa que les parts de la màquina associades, inclòs el sistema de guia, s'enfonsin. La compensació d'error angular s'utilitza quan els eixos mòbils no estan alineats entre si a l'angle correcte (per exemple, vertical). A mesura que augmenta el desplaçament de la posició zero, també augmenta l'error de posició. Tots dos errors són causats pel pes mort de la màquina-eina o pel pes de l'eina i la peça. Els valors de compensació mesurats durant la posada en marxa es quantifiquen i s'emmagatzemen a SINUMERIK segons la posició corresponent d'alguna forma, com ara una taula de compensació. Quan la màquina-eina està en marxa, la posició de l'eix rellevant s'interpola segons el valor de compensació del punt emmagatzemat. Per a cada moviment de trajecte continu, hi ha eixos bàsics i de compensació. La calor de compensació de temperatura pot provocar que les parts de la màquina s'expandeixin. El rang d'expansió depèn de la temperatura, conductivitat tèrmica, etc. de cada part de la màquina. Les diferents temperatures poden fer que la posició real de cada eix canviï, cosa que pot afectar negativament la precisió de la peça que s'està mecanitzant. Aquests canvis de valor real es poden compensar mitjançant una compensació de temperatura. Es poden definir corbes d'error per a cada eix a diferents temperatures. Per tal de compensar sempre correctament l'expansió tèrmica, els valors de compensació de temperatura, la posició de referència i els paràmetres d'angle de gradient lineal s'han de tornar a transferir contínuament del PLC al control CNC mitjançant blocs de funció. El sistema de control elimina automàticament els canvis de paràmetres inesperats per evitar la sobrecàrrega de la màquina i activar les funcions de control.