Kahdeksan tapaa työstökoneiden kompensoimiseksi, osa 1

2022-09-13

Työstökoneiden systemaattiset konekohtaiset poikkeamat voidaan kirjata systemaattisesti, mutta poikkeamia voi silti ilmetä tai lisääntyä myöhemmän käytön aikana ympäristötekijöiden, kuten lämpötilan tai mekaanisen kuormituksen, vuoksi. Näissä tapauksissa SINUMERIK voi tarjota erilaisia ​​kompensointitoimintoja. Kompensoi poikkeamat käyttämällä mittauksia todellisen sijainnin antureista (esim. ritilät) tai lisäantureista (esim. laserinterferometrit jne.) parempien koneistustulosten saavuttamiseksi. Tässä numerossa esittelemme SINUMERIKin yleiset kompensointifunktiot. Käytännölliset SINUMERIK-mittaussyklit, kuten "CYCLE996 Motion Measurement", voivat tarjota kattavaa tukea loppukäyttäjille työstökoneiden jatkuvan valvonnan ja huollon aikana.
Takaiskun kompensointi



Työstökoneen liikkuvien osien ja sen käyttävien osien, kuten kuularuuvien, välillä tapahtuu ajoittaista tai viivästynyttä voimansiirtoa, koska mekaaninen rakenne, jossa ei ole rakoja, lisää merkittävästi työstökoneen kulumista ja sitä on myös vaikea saavuttaa. teknologiasta. . Mekaaninen välys johtaa poikkeamiin akselien liikeratojen ja epäsuoran mittausjärjestelmän mitattujen arvojen välillä. Tämä tarkoittaa, että kun suuntaa muutetaan, akseli siirtyy liian pitkälle tai liian lähelle raon koosta riippuen. Myös pöytä ja siihen liittyvät anturit vaikuttavat: jos anturi on pöydän edellä, se saavuttaa käsketyn paikan aikaisemmin, mikä tarkoittaa, että kone kulkee itse asiassa vähemmän matkaa. Kun kone on käynnissä, käyttämällä vastaavan akselin välyksen kompensointitoimintoa, aiemmin tallennettu poikkeama aktivoituu automaattisesti suunnanvaihdon aikana, jolloin aiemmin tallennettu poikkeama asetetaan todellisen asennon arvon päälle.
Johtoruuvin nousuvirheen kompensointi


Epäsuoran mittauksen mittausperiaate CNC-ohjausjärjestelmässä perustuu olettamukseen, että kuularuuvin nousu pysyy muuttumattomana tehollisen iskun sisällä, joten teoriassa lineaarisen akselin todellinen sijainti voidaan johtaa koneen liikeinformaation sijainnista. käyttömoottori. Kuitenkin kuularuuvien valmistusvirheet voivat aiheuttaa poikkeamia mittausjärjestelmässä (tunnetaan myös lyijyruuvin nousuvirheinä). Tätä ongelmaa voivat entisestään pahentaa mittauspoikkeamat (riippuen käytetystä mittausjärjestelmästä) ja mittausjärjestelmän koneeseen asennusvirheet (tunnetaan myös mittausjärjestelmän virheinä). Näiden kahden tyyppisten virheiden kompensoimiseksi voidaan käyttää itsenäistä mittausjärjestelmää (lasermittaus) mittaamaan CNC-työstökoneen luonnollinen virhekäyrä, jonka jälkeen vaadittu kompensaatioarvo tallennetaan CNC-järjestelmään kompensaatiota varten.
Kitkakompensointi (kvadranttivirheen kompensointi) ja dynaaminen kitkakompensointi



Quadrant Error Compensation (tunnetaan myös nimellä Kitkakompensaatio) sopii kaikkiin edellä mainittuihin ääriviivojen tarkkuuden parantamiseksi huomattavasti ympyränmuotoisia muotoja koneistettaessa. Syy on seuraava: Kvadranttimuunnoksessa yksi akseli liikkuu suurimmalla syöttönopeudella ja toinen akseli on paikallaan. Siksi näiden kahden akselin erilainen kitkakäyttäytyminen voi johtaa ääriviivavirheisiin. Kvadranttivirheen kompensointi voi tehokkaasti vähentää tätä virhettä ja varmistaa erinomaiset koneistustulokset. Kompensointipulssien tiheys voidaan asettaa kiihtyvyydestä riippuvan ominaiskäyrän mukaan, joka voidaan määrittää ja parametroida pyöreystestillä. Pyöreystestin aikana ympyrän muotoisen muodon todellisen sijainnin ja ohjelmoidun säteen välinen poikkeama (etenkin kommutoinnin aikana) tallennetaan kvantitatiivisesti ja näytetään graafisesti käyttöliittymässä. Järjestelmäohjelmiston uudessa versiossa integroitu dynaaminen kitkakompensointitoiminto voi suorittaa dynaamisen kompensoinnin työstökoneen kitkakäyttäytymisen mukaan eri nopeuksilla, mikä vähentää todellista koneistusmuotovirhettä ja saavuttaa korkeamman ohjaustarkkuuden.
Kallistuma- ja kulmavirheen kompensointi


Painon kompensointi vaaditaan, jos yksittäisten koneen osien paino saa liikkuvat osat liikkumaan ja kallistumaan, koska se aiheuttaa niihin liittyvien koneen osien, mukaan lukien ohjausjärjestelmän, painumisen. Kulmavirheen kompensointia käytetään, kun liikkuvat akselit eivät ole kohdakkain oikeassa kulmassa (esim. pystysuorassa). Kun nollapaikan siirtymä kasvaa, myös paikkavirhe kasvaa. Molemmat virheet johtuvat koneen omapainosta tai työkalun ja työkappaleen painosta. Käyttöönoton aikana mitatut kompensaatioarvot kvantifioidaan ja tallennetaan SINUMERIKiin vastaavan sijainnin mukaan jossain muodossa, kuten kompensaatiotaulukossa. Kun työstökone on käynnissä, kyseisen akselin asema interpoloidaan tallennetun pisteen kompensointiarvon mukaan. Jokaista jatkuvaa polkuliikettä varten on perus- ja kompensointiakselit. Lämpötilan kompensointilämpö voi aiheuttaa koneen osien laajenemisen. Laajenemisalue riippuu kunkin koneen osan lämpötilasta, lämmönjohtavuudesta jne. Erilaiset lämpötilat voivat aiheuttaa kunkin akselin todellisen sijainnin muuttumisen, mikä voi vaikuttaa negatiivisesti työstettävän työkappaleen tarkkuuteen. Nämä todellisten arvon muutokset voidaan kompensoida lämpötilakompensaatiolla. Jokaiselle akselille voidaan määrittää virhekäyrät eri lämpötiloissa. Jotta lämpölaajeneminen kompensoituisi aina oikein, lämpötilakompensointiarvot, referenssiasema ja lineaarisen gradienttikulman parametrit on jatkuvasti siirrettävä uudelleen PLC:stä CNC-ohjaukseen toimintolohkojen kautta. Ohjausjärjestelmä eliminoi automaattisesti odottamattomat parametrien muutokset koneen ylikuormituksen välttämiseksi ja valvontatoimintojen aktivoimiseksi.