Åtte måter å kompensere for maskinverktøy del 1

2022-09-13

Systematiske maskinrelaterte avvik av verktøymaskiner kan registreres systematisk, men avvik kan fortsatt oppstå eller øke ved etterfølgende bruk på grunn av miljøfaktorer som temperatur eller mekanisk belastning. I disse tilfellene kan SINUMERIK tilby ulike kompensasjonsfunksjoner. Kompenser for avvik ved å bruke målinger fra faktiske posisjonsgivere (f.eks. gitter) eller ekstra sensorer (f.eks. laserinterferometre osv.) for bedre maskineringsresultater. I denne utgaven vil vi introdusere de vanlige kompensasjonsfunksjonene til SINUMERIK. Praktiske SINUMERIK-målesykluser som "CYCLE996 Motion Measurement" kan gi omfattende støtte for sluttbrukere under kontinuerlig overvåking og vedlikehold av verktøymaskiner.
Tilbakeslagskompensasjon



Intermitterende eller forsinket kraftoverføring oppstår mellom de bevegelige delene av verktøymaskinen og dens drivende deler, for eksempel kuleskruer, fordi en mekanisk struktur uten hull vil øke slitasjen på verktøymaskinen betydelig, og det er også vanskelig å oppnå med tanke på av teknologi. . Mekanisk spill fører til avvik mellom bevegelsesbanene til aksene/spindlene og de målte verdiene til det indirekte målesystemet. Dette betyr at når orienteringen er endret, vil aksen bevege seg for langt eller for nært, avhengig av størrelsen på gapet. Bordet og tilhørende kodere påvirkes også: Hvis koderen er foran bordet, når den den beordrede posisjonen tidligere, noe som betyr at maskinen faktisk kjører mindre avstand. Når maskinen er i gang, ved å bruke tilbakeslagskompensasjonsfunksjonen på den tilsvarende aksen, aktiveres det tidligere registrerte avviket automatisk under reversering, og overlagrer det tidligere registrerte avviket på den faktiske posisjonsverdien.
Feilkompensasjon for blyskruestigning


Måleprinsippet for indirekte måling i CNC-kontrollsystemet er basert på antakelsen om at stigningen til kuleskruen forblir uendret innenfor det effektive slaget, så teoretisk kan den faktiske posisjonen til den lineære aksen utledes fra bevegelsesinformasjonsposisjonen til drivmotor. Imidlertid kan produksjonsfeil i kuleskruer forårsake avvik i målesystemet (også kjent som blyskruestigningsfeil). Dette problemet kan forverres ytterligere av måleavvik (avhengig av målesystemet som brukes) og installasjonsfeil av målesystemet på maskinen (også kjent som målesystemfeil). For å kompensere for disse to typene feil, kan et uavhengig målesystem (lasermåling) brukes til å måle den naturlige feilkurven til CNC-maskinverktøyet, og deretter lagres den nødvendige kompensasjonsverdien i CNC-systemet for kompensasjon.
Friksjonskompensasjon (kvadrantfeilkompensasjon) og dynamisk friksjonskompensasjon



Quadrant Error Compensation (også kjent som friksjonskompensasjon) er egnet for alle de ovennevnte for å forbedre konturnøyaktigheten betraktelig ved bearbeiding av sirkulære konturer. Årsaken er som følger: I en kvadranttransformasjon beveger den ene aksen seg med høyeste matehastighet og den andre aksen er stasjonær. Derfor kan ulik friksjonsadferd til de to aksene føre til konturfeil. Kvadrantfeilkompensering kan effektivt redusere denne feilen og sikre utmerkede maskineringsresultater. Tettheten til kompensasjonspulsene kan stilles inn i henhold til en akselerasjonsavhengig karakteristikk, som kan bestemmes og parameteriseres ved en rundhetstest. Under rundhetstesten registreres avviket mellom den faktiske posisjonen til den sirkulære konturen og den programmerte radiusen (spesielt ved kommutering) kvantitativt og vises grafisk på HMI. På den nye versjonen av systemprogramvaren kan den integrerte dynamiske friksjonskompensasjonsfunksjonen utføre dynamisk kompensasjon i henhold til friksjonsadferden til maskinen ved forskjellige hastigheter, redusere den faktiske maskineringskonturfeilen og oppnå høyere kontrollnøyaktighet.
Sag- og vinkelfeilkompensasjon


Sagkompensasjon kreves dersom vekten av de enkelte maskindelene får de bevegelige delene til å bevege seg og vippes, da det får tilknyttede maskindeler, inkludert føringssystemet, til å synke. Vinkelfeilkompensasjon brukes når de bevegelige aksene ikke er på linje med hverandre i riktig vinkel (f.eks. vertikal). Når forskyvningen av nullposisjonen øker, øker også posisjonsfeilen. Begge disse feilene er forårsaket av egenvekten til verktøymaskinen, eller vekten av verktøyet og arbeidsstykket. Kompensasjonsverdiene målt under igangkjøring kvantifiseres og lagres i SINUMERIK i henhold til tilsvarende posisjon i en eller annen form, for eksempel en kompensasjonstabell. Når verktøymaskinen er i gang, interpoleres posisjonen til den aktuelle aksen i henhold til kompensasjonsverdien til det lagrede punktet. For hver kontinuerlig banebevegelse er det grunnleggende akser og kompensasjonsakser. Temperaturkompenserende varme kan føre til at deler av maskinen utvider seg. Ekspansjonsområdet avhenger av temperaturen, varmeledningsevnen osv. til hver maskindel. Ulike temperaturer kan føre til at den faktiske posisjonen til hver akse endres, noe som kan påvirke nøyaktigheten til arbeidsstykket som maskineres negativt. Disse faktiske verdiendringene kan utlignes ved temperaturkompensasjon. Feilkurver for hver akse ved forskjellige temperaturer kan defineres. For å alltid kompensere for termisk ekspansjon korrekt, må temperaturkompensasjonsverdiene, referanseposisjonen og lineær gradientvinkelparametere kontinuerlig overføres fra PLS til CNC-styringen via funksjonsblokker. Uventede parameterendringer elimineres automatisk av kontrollsystemet for å unngå overbelastning av maskinen og aktivere overvåkingsfunksjoner.