Le deviazioni sistematiche delle macchine utensili possono essere registrate sistematicamente, ma le deviazioni possono comunque apparire o aumentare durante l'uso successivo a causa di fattori ambientali come la temperatura o il carico meccanico. In questi casi SINUMERIK offre diverse funzioni di compensazione. Compensare le deviazioni utilizzando misurazioni da encoder di posizione effettivi (ad es. reticoli) o sensori aggiuntivi (ad es. interferometri laser, ecc.) per migliori risultati di lavorazione. In questo numero presenteremo le comuni funzioni di compensazione di SINUMERIK. I pratici cicli di misura SINUMERIK come "CYCLE996 Motion Measurement" supportano in modo completo gli utenti finali durante il monitoraggio e la manutenzione continua delle macchine utensili.
Compensazione del gioco
La trasmissione della forza è intermittente o ritardata tra le parti mobili della macchina utensile e le sue parti motrici, come le viti a ricircolo di sfere, perché una struttura meccanica senza spazi aumenterà significativamente l'usura della macchina utensile, ed è anche difficile da ottenere in termini della tecnologia. . Il gioco meccanico porta a deviazioni tra i percorsi di movimento degli assi/mandrini e i valori misurati del sistema di misura indiretto. Ciò significa che una volta modificato l'orientamento, l'asse si sposterà troppo lontano o troppo vicino, a seconda della dimensione dello spazio vuoto. Anche la tavola e gli encoder ad essa associati sono interessati: se l'encoder è davanti alla tavola, raggiunge prima la posizione comandata, il che significa che la macchina percorre effettivamente una distanza minore. Quando la macchina è in funzione, utilizzando la funzione di compensazione del gioco sull'asse corrispondente, la deviazione precedentemente registrata viene attivata automaticamente durante l'inversione, sovrapponendo la deviazione precedentemente registrata al valore di posizione reale.
Compensazione dell'errore del passo della vite madre
Il principio di misurazione indiretta nel sistema di controllo CNC si basa sul presupposto che il passo della vite a ricircolo di sfere rimanga invariato all'interno della corsa effettiva, quindi teoricamente la posizione effettiva dell'asse lineare può essere derivata dalle informazioni di movimento sulla posizione della motore di azionamento. Tuttavia, errori di fabbricazione delle viti a ricircolo di sfere possono causare deviazioni nel sistema di misurazione (noti anche come errori di passo della vite di comando). Questo problema può essere ulteriormente aggravato da deviazioni di misurazione (a seconda del sistema di misurazione utilizzato) e da errori di installazione del sistema di misurazione sulla macchina (noti anche come errori del sistema di misurazione). Per compensare questi due tipi di errori, è possibile utilizzare un sistema di misurazione indipendente (misurazione laser) per misurare la curva di errore naturale della macchina utensile CNC, quindi il valore di compensazione richiesto viene salvato nel sistema CNC per la compensazione.
Compensazione dell'attrito (compensazione dell'errore del quadrante) e compensazione dell'attrito dinamico
La compensazione dell'errore del quadrante (nota anche come compensazione dell'attrito) è adatta a tutto quanto sopra per migliorare notevolmente la precisione del contorno durante la lavorazione di contorni circolari. Il motivo è il seguente: in una trasformazione del quadrante, un asse si muove alla massima velocità di avanzamento e l'altro asse è fermo. Pertanto il diverso comportamento di attrito dei due assi può portare a errori di contorno. La compensazione dell'errore del quadrante può ridurre efficacemente questo errore e garantire risultati di lavorazione eccellenti. La densità degli impulsi di compensazione può essere impostata secondo una curva caratteristica dipendente dall'accelerazione, che può essere determinata e parametrizzata mediante un test di rotondità. Durante il test di rotondità, la deviazione tra la posizione effettiva del contorno circolare e il raggio programmato (soprattutto durante la commutazione) viene registrata quantitativamente e visualizzata graficamente sull'HMI. Nella nuova versione del software di sistema, la funzione integrata di compensazione dell'attrito dinamico può eseguire una compensazione dinamica in base al comportamento dell'attrito della macchina utensile a diverse velocità, riducendo l'errore effettivo del contorno di lavorazione e ottenendo una maggiore precisione di controllo.
Compensazione dell'errore di abbassamento e angolo
La compensazione dell'abbassamento è necessaria se il peso delle singole parti della macchina provoca lo spostamento e l'inclinazione delle parti mobili, poiché provoca l'abbassamento delle parti della macchina associate, compreso il sistema di guida. La compensazione dell'errore angolare viene utilizzata quando gli assi in movimento non sono allineati tra loro con l'angolo corretto (ad esempio verticale). All'aumentare dell'offset della posizione zero, aumenta anche l'errore di posizione. Entrambi questi errori sono causati dal peso morto della macchina utensile o dal peso dell'utensile e del pezzo. I valori di compensazione misurati durante la messa in servizio vengono quantificati e memorizzati in SINUMERIK in una forma, ad esempio in una tabella di compensazione, in base alla posizione corrispondente. Quando la macchina utensile è in funzione, la posizione del relativo asse viene interpolata in base al valore di compensazione del punto memorizzato. Per ogni movimento traiettoria continuo esistono assi base e assi di compensazione. Il calore dovuto alla compensazione della temperatura può causare l'espansione di alcune parti della macchina. L'intervallo di espansione dipende dalla temperatura, dalla conduttività termica, ecc. di ciascuna parte della macchina. Temperature diverse possono causare una modifica della posizione effettiva di ciascun asse, il che può influire negativamente sulla precisione del pezzo in lavorazione. Queste variazioni del valore effettivo possono essere compensate mediante compensazione della temperatura. È possibile definire curve di errore per ciascun asse a diverse temperature. Per compensare sempre correttamente la dilatazione termica, i valori di compensazione della temperatura, la posizione di riferimento e i parametri dell'angolo di gradiente lineare devono essere continuamente ritrasferiti dal PLC al controllo CNC tramite blocchi funzione. Le modifiche impreviste dei parametri vengono automaticamente eliminate dal sistema di controllo per evitare di sovraccaricare la macchina e attivare funzioni di monitoraggio.