Вісім способів компенсації верстатів. Частина 1

2022-09-13

Систематичні відхилення верстатів, пов’язані з машиною, можна систематично реєструвати, але відхилення все ще можуть з’являтися або збільшуватися під час подальшого використання через фактори навколишнього середовища, такі як температура або механічне навантаження. У цих випадках SINUMERIK може забезпечити різні функції компенсації. Для кращих результатів обробки компенсуйте відхилення за допомогою вимірювань від датчиків фактичного положення (наприклад, ґрат) або додаткових датчиків (наприклад, лазерних інтерферометрів тощо). У цьому випуску ми представимо загальні функції компенсації SINUMERIK. Практичні вимірювальні цикли SINUMERIK, такі як "CYCLE996 Motion Measurement", можуть надати повну підтримку кінцевим користувачам під час постійного моніторингу та обслуговування верстатів.
Компенсація люфту



Переривчаста або сповільнена передача сили відбувається між рухомими частинами верстата та його рушійними частинами, такими як кулькові гвинти, оскільки механічна конструкція без зазорів значно збільшить знос верстата, а також цього важко досягти з точки зору технології. . Механічний люфт призводить до відхилень між траєкторіями руху осей/шпинделів і виміряними значеннями непрямої вимірювальної системи. Це означає, що після зміни орієнтації вісь переміститься занадто далеко або занадто близько, залежно від розміру зазору. Стіл і пов’язані з ним кодери також впливають: якщо кодер знаходиться попереду столу, він досягає командного положення раніше, що означає, що машина фактично проходить меншу відстань. Під час роботи машини за допомогою функції компенсації люфту на відповідній осі автоматично активується раніше зареєстроване відхилення під час реверсу, накладаючи раніше зареєстроване відхилення на фактичне значення положення.
Компенсація похибки кроку ходового гвинта


Принцип вимірювання непрямого вимірювання в системі керування ЧПК базується на припущенні, що крок кулькової гвинтової передачі залишається незмінним протягом ефективного ходу, тому теоретично фактичне положення лінійної осі може бути отримано з положення інформації про рух приводний двигун. Однак виробничі помилки кулькових гвинтів можуть спричинити відхилення в системі вимірювання (також відомі як помилки кроку ходового гвинта). Цю проблему можуть ще більше посилити відхилення вимірювання (залежно від використовуваної вимірювальної системи) і помилки встановлення вимірювальної системи на машині (також відомі як помилки вимірювальної системи). Щоб компенсувати ці два види похибок, можна використовувати незалежну вимірювальну систему (лазерне вимірювання) для вимірювання кривої природної похибки верстата з ЧПК, а потім необхідне значення компенсації зберігається в системі з ЧПК для компенсації.
Компенсація тертя (квадрантна компенсація помилки) і динамічна компенсація тертя



Компенсація похибок квадранту (також відома як компенсація тертя) підходить для всього вищезазначеного, щоб значно підвищити точність контуру під час обробки круглих контурів. Причина полягає в наступному: у квадрантному перетворенні одна вісь рухається з найвищою швидкістю подачі, а інша вісь нерухома. Тому різна поведінка тертя двох осей може призвести до помилок контуру. Квадрантна компенсація помилки може ефективно зменшити цю помилку та забезпечити чудові результати обробки. Щільність компенсаційних імпульсів можна встановити відповідно до характеристичної кривої, що залежить від прискорення, яку можна визначити та параметризувати за допомогою тесту на круглість. Під час перевірки круглості кількісно реєструється відхилення між фактичним положенням кругового контуру та запрограмованим радіусом (особливо під час комутації) і відображається графічно на HMI. У новій версії системного програмного забезпечення вбудована функція динамічної компенсації тертя може виконувати динамічну компенсацію відповідно до поведінки тертя верстата на різних швидкостях, зменшуючи фактичну похибку контуру обробки та досягаючи вищої точності керування.
Компенсація прогину та кутової похибки


Компенсація провисання потрібна, якщо вага окремих частин машини спричиняє рух і нахил рухомих частин, оскільки це спричиняє провисання пов’язаних частин машини, включаючи систему напрямних. Компенсація кутової похибки використовується, коли рухомі осі не вирівняні одна з одною під правильним кутом (наприклад, вертикальним). Зі збільшенням зсуву нульової позиції збільшується і похибка позиції. Обидві ці помилки спричинені власною вагою верстата або вагою інструменту та заготовки. Значення компенсації, виміряні під час введення в експлуатацію, кількісно визначаються та зберігаються в SINUMERIK відповідно до відповідної позиції в певній формі, наприклад у таблиці компенсації. Коли верстат працює, положення відповідної осі інтерполюється відповідно до значення компенсації збереженої точки. Для кожного безперервного ходу траєкторії існують базова та компенсаційна осі. Тепло компенсації температури може призвести до розширення частин машини. Діапазон розширення залежить від температури, теплопровідності тощо кожної частини машини. Різні температури можуть призвести до зміни фактичного положення кожної осі, що може негативно вплинути на точність оброблюваної деталі. Ці зміни фактичного значення можна компенсувати температурною компенсацією. Можна визначити криві похибок для кожної осі при різних температурах. Щоб завжди правильно компенсувати теплове розширення, значення температурної компенсації, контрольне положення та параметри кута лінійного градієнта повинні постійно передаватись із ПЛК до ЧПК через функціональні блоки. Неочікувані зміни параметрів автоматично усуваються системою керування, щоб уникнути перевантаження машини та активувати функції моніторингу.