Można systematycznie rejestrować odchylenia systematyczne w obrabiarkach, ale odchylenia mogą nadal pojawiać się lub zwiększać podczas późniejszego użytkowania ze względu na czynniki środowiskowe, takie jak temperatura lub obciążenie mechaniczne. W takich przypadkach SINUMERIK może udostępnić różne funkcje kompensacyjne. Kompensuj odchylenia za pomocą pomiarów z enkoderów rzeczywistego położenia (np. kratek) lub dodatkowych czujników (np. interferometrów laserowych itp.), aby uzyskać lepsze wyniki obróbki. W tym numerze przedstawimy typowe funkcje kompensacyjne SINUMERIK. Praktyczne cykle pomiarowe SINUMERIK, takie jak „CYCLE996 Motion Measurement”, mogą zapewnić wszechstronne wsparcie użytkownikom końcowym podczas ciągłego monitorowania i konserwacji obrabiarek.
Kompensacja luzu
Pomiędzy ruchomymi częściami obrabiarki a jej częściami napędowymi, takimi jak śruby kulowe, dochodzi do przerywanego lub opóźnionego przenoszenia sił, ponieważ konstrukcja mechaniczna pozbawiona szczelin znacznie zwiększa zużycie obrabiarki, a jest to również trudne do osiągnięcia pod względem technologii. . Luz mechaniczny powoduje odchylenia pomiędzy drogami ruchu osi/wrzecion a wartościami mierzonymi pośredniego układu pomiarowego. Oznacza to, że po zmianie orientacji oś przesunie się za daleko lub za blisko, w zależności od wielkości szczeliny. Ma to również wpływ na stół i powiązane z nim enkodery: jeśli enkoder znajduje się przed stołem, wcześniej osiąga zadaną pozycję, co oznacza, że maszyna w rzeczywistości pokonuje mniejszą odległość. Podczas pracy maszyny, dzięki funkcji kompensacji luzu na odpowiedniej osi, podczas nawrotu automatycznie aktywuje się zarejestrowane wcześniej odchylenie, nakładając wcześniej zarejestrowane odchylenie na rzeczywistą wartość położenia.
Kompensacja błędu skoku śruby pociągowej
Zasada pomiaru pomiaru pośredniego w układzie sterowania CNC opiera się na założeniu, że skok śruby kulowej pozostaje niezmienny w obrębie efektywnego skoku, więc teoretycznie rzeczywiste położenie osi liniowej można wyprowadzić z położenia informacji o ruchu silnik napędowy. Jednakże błędy produkcyjne śrub kulowych mogą powodować odchylenia w systemie pomiarowym (znane również jako błędy skoku śruby pociągowej). Problem ten może dodatkowo pogłębić odchylenia pomiarowe (w zależności od zastosowanego systemu pomiarowego) oraz błędy instalacji systemu pomiarowego na maszynie (zwane również błędami systemu pomiarowego). Aby skompensować te dwa rodzaje błędów, można zastosować niezależny system pomiarowy (pomiar laserowy) do pomiaru krzywej błędu naturalnego obrabiarki CNC, a następnie wymagana wartość kompensacji zostanie zapisana w systemie CNC w celu kompensacji.
Kompensacja tarcia (kompensacja błędu kwadrantowego) i dynamiczna kompensacja tarcia
Kwadrantowa kompensacja błędów (znana również jako kompensacja tarcia) jest odpowiednia dla wszystkich powyższych, aby znacznie poprawić dokładność konturu podczas obróbki konturów kołowych. Powód jest następujący: W transformacji kwadrantowej jedna oś porusza się z największą prędkością posuwu, a druga oś jest nieruchoma. Dlatego różne zachowanie tarcia obu osi może prowadzić do błędów konturu. Kompensacja błędu ćwiartkowego może skutecznie zmniejszyć ten błąd i zapewnić doskonałe wyniki obróbki. Gęstość impulsów kompensacyjnych można ustawić zgodnie z krzywą charakterystyczną zależną od przyspieszenia, którą można określić i sparametryzować za pomocą testu okrągłości. Podczas testu okrągłości odchylenie pomiędzy rzeczywistym położeniem konturu kołowego a zaprogramowanym promieniem (szczególnie podczas komutacji) jest rejestrowane ilościowo i wyświetlane graficznie na HMI. W nowej wersji oprogramowania systemowego zintegrowana funkcja dynamicznej kompensacji tarcia może wykonywać dynamiczną kompensację w zależności od zachowania tarcia obrabiarki przy różnych prędkościach, zmniejszając rzeczywisty błąd konturu obróbki i osiągając wyższą dokładność sterowania.
Kompensacja błędów ugięcia i kąta
Kompensacja ugięcia jest wymagana, jeśli ciężar poszczególnych części maszyny powoduje przesuwanie się i przechylanie ruchomych części, co powoduje uginanie się powiązanych części maszyny, w tym układu prowadzącego. Kompensację błędu kątowego stosuje się, gdy ruchome osie nie są ustawione względem siebie pod odpowiednim kątem (np. w pionie). Wraz ze wzrostem przesunięcia pozycji zerowej zwiększa się błąd pozycji. Obydwa te błędy spowodowane są ciężarem własnym obrabiarki lub ciężarem narzędzia i przedmiotu obrabianego. Wartości kompensacji zmierzone podczas uruchomienia są obliczane i zapisywane w SINUMERIK zgodnie z odpowiednią pozycją w jakiejś formie, np. w tabeli kompensacji. Podczas pracy obrabiarki położenie odpowiedniej osi jest interpolowane zgodnie z wartością kompensacji zapisanego punktu. Dla każdego ciągłego ruchu po torze istnieją osie podstawowe i kompensacyjne. Ciepło kompensujące temperaturę może powodować rozszerzanie się części maszyny. Zakres rozszerzalności zależy od temperatury, przewodności cieplnej itp. każdej części maszyny. Różne temperatury mogą powodować zmianę rzeczywistego położenia każdej osi, co może negatywnie wpłynąć na dokładność obrabianego przedmiotu. Te rzeczywiste zmiany wartości można skompensować poprzez kompensację temperatury. Można zdefiniować krzywe błędów dla każdej osi w różnych temperaturach. Aby zawsze prawidłowo kompensować rozszerzalność cieplną, wartości kompensacji temperatury, położenie odniesienia i parametry kąta gradientu liniowego muszą być w sposób ciągły przesyłane ze sterownika PLC do sterowania CNC za pośrednictwem bloków funkcyjnych. Nieoczekiwane zmiany parametrów są automatycznie eliminowane przez system sterowania, aby uniknąć przeciążenia maszyny i aktywować funkcje monitorowania.