Osem načinov kompenzacije obdelovalnih strojev 1. del
Sistematična odstopanja obdelovalnih strojev, povezana s strojem, se lahko sistematično beležijo, vendar se lahko odstopanja še vedno pojavijo ali povečajo med nadaljnjo uporabo zaradi okoljskih dejavnikov, kot sta temperatura ali mehanska obremenitev. V teh primerih lahko SINUMERIK zagotovi različne kompenzacijske funkcije. Izravnajte odstopanja z meritvami dajalnikov dejanskega položaja (npr. rešetke) ali dodatnih senzorjev (npr. laserski interferometri itd.) za boljše rezultate obdelave. V tej številki bomo predstavili običajne kompenzacijske funkcije SINUMERIK-a. Praktični merilni cikli SINUMERIK, kot je "CYCLE996 Motion Measurement", lahko nudijo celovito podporo končnim uporabnikom med stalnim spremljanjem in vzdrževanjem obdelovalnih strojev.
Kompenzacija zračnosti
Med gibljivimi deli obdelovalnega stroja in njegovimi pogonskimi deli, kot so kroglični vijaki, pride do občasnega ali zakasnjenega prenosa sile, ker bo mehanska struktura brez rež znatno povečala obrabo obdelovalnega stroja, težko pa ga je doseči tudi v smislu tehnologije. . Mehanska zračnost vodi do odstopanj med potmi gibanja osi/vreten in izmerjenimi vrednostmi posrednega merilnega sistema. To pomeni, da se bo po spremembi orientacije os premaknila predaleč ali preblizu, odvisno od velikosti vrzeli. To vpliva tudi na mizo in z njo povezane kodirnike: če je kodirnik pred mizo, prej doseže ukazani položaj, kar pomeni, da stroj dejansko prevozi manj razdalje. Ko stroj teče, se z uporabo funkcije kompenzacije zračnosti na ustrezni osi samodejno aktivira predhodno zabeleženo odstopanje med obračanjem, pri čemer se predhodno zabeleženo odstopanje prekriva z dejansko vrednostjo položaja.
Kompenzacija napake koraka vodilnega vijaka
Merilno načelo posrednega merjenja v krmilnem sistemu CNC temelji na predpostavki, da korak krogličnega vretena ostane nespremenjen znotraj efektivnega giba, tako da je teoretično dejanski položaj linearne osi mogoče izpeljati iz položaja informacije o gibanju pogonski motor. Vendar lahko napake pri izdelavi krogličnih vretenc povzročijo odstopanja v merilnem sistemu (znane tudi kot napake naklona vodilnih vretenc). To težavo lahko še poslabšajo odstopanja meritev (odvisno od uporabljenega merilnega sistema) in napake pri namestitvi merilnega sistema na stroj (znane tudi kot napake merilnega sistema). Za kompenzacijo teh dveh vrst napak je mogoče uporabiti neodvisen merilni sistem (lasersko merjenje) za merjenje krivulje naravne napake CNC obdelovalnega stroja, nato pa se zahtevana vrednost kompenzacije shrani v CNC sistem za kompenzacijo.
Kompenzacija trenja (kompenzacija napak kvadranta) in dinamična kompenzacija trenja
Kompenzacija napak kvadranta (znana tudi kot kompenzacija trenja) je primerna za vse zgoraj našteto, da bi močno izboljšala natančnost kontur pri obdelavi krožnih kontur. Razlog je naslednji: pri transformaciji kvadranta se ena os premika z največjim pomikom, druga os pa miruje. Zato lahko različno torno obnašanje obeh osi povzroči konturne napake. Kompenzacija napake kvadranta lahko učinkovito zmanjša to napako in zagotovi odlične rezultate obdelave. Gostoto kompenzacijskih impulzov je mogoče nastaviti glede na karakteristično krivuljo, odvisno od pospeška, ki jo je mogoče določiti in parametrirati s testom okroglosti. Med preizkusom okroglosti se odstopanje med dejanskim položajem krožne konture in programiranim polmerom (zlasti med komutacijo) kvantitativno zabeleži in grafično prikaže na HMI. V novi različici sistemske programske opreme lahko integrirana funkcija dinamične kompenzacije trenja izvede dinamično kompenzacijo glede na torno obnašanje obdelovalnega stroja pri različnih hitrostih, s čimer zmanjša dejansko napako obdelovalne konture in doseže večjo natančnost krmiljenja.
Kompenzacija povešanja in kotne napake
Kompenzacija povešanja je potrebna, če teža posameznih delov stroja povzroči premikanje in nagibanje gibljivih delov, saj povzroči povešanje povezanih delov stroja, vključno z vodilnim sistemom. Kompenzacija kotne napake se uporablja, kadar gibljive osi med seboj niso poravnane pod pravilnim kotom (npr. navpično). Ko se odmik ničelne pozicije poveča, se poveča tudi napaka položaja. Obe napaki povzroči lastna teža obdelovalnega stroja ali teža orodja in obdelovanca. Vrednosti kompenzacije, izmerjene med zagonom, so kvantificirane in shranjene v SINUMERIK glede na ustrezno pozicijo v neki obliki, kot je kompenzacijska tabela. Ko obdelovalni stroj teče, se položaj zadevne osi interpolira glede na vrednost popravka shranjene točke. Za vsako neprekinjeno premikanje poti obstajajo osnovne in kompenzacijske osi. Toplota zaradi temperaturne kompenzacije lahko povzroči razširitev delov stroja. Območje raztezanja je odvisno od temperature, toplotne prevodnosti itd. vsakega dela stroja. Različne temperature lahko povzročijo spremembo dejanskega položaja vsake osi, kar lahko negativno vpliva na natančnost obdelovanca, ki se obdeluje. Te dejanske spremembe vrednosti je mogoče izravnati s temperaturno kompenzacijo. Krivulje napak za vsako os pri različnih temperaturah je mogoče definirati. Za vedno pravilno kompenzacijo toplotnega raztezanja je treba vrednosti temperaturne kompenzacije, referenčni položaj in parametre kota linearnega gradienta stalno prenašati iz PLC-ja v krmiljenje CNC prek funkcijskih blokov. Krmilni sistem samodejno odpravi nepričakovane spremembe parametrov, da prepreči preobremenitev stroja in aktivira nadzorne funkcije.