Как повысить точность прецизионной обработки станков с ЧПУ?

С быстрым развитием экономики производства станки с ЧПУ как новое поколение станков вПрецизионное обрабатывающее производствоШироко используется. С быстрым развитием технологии прецизионной обработки и требований к точности обрабатываемых деталей точность станков с ЧПУ также выдвигает более высокие требования. Хотя пользователи при покупке станков с ЧПУ очень важны для точности позиционирования станка, особенно для точности позиционирования каждой оси и точности повторного позиционирования. Однако точность этих станков с ЧПУ в конце концов, как? Большое количество статистических данных показывает, что: 65,7% нового станка, установка не соответствует его техническим характеристикам; 90% используемых станков с ЧПУ находятся в неправильном состоянии. Поэтому, чтобы своевременно находить и решать проблемы, повышать точность обработки деталей, часто контролировать рабочее состояние станка, очень необходимо тестирование точности станка.

В настоящее время при тестировании точности позиционирования станков с ЧПУ обычно используются международные стандарты ISO230-2 или национальные стандарты GB10931-89 и так далее. У одного и того же станка, из-за использования разных стандартов, результирующая точность позиционирования не одинакова, поэтому при выборе точности станка с ЧПУ необходимо также обратить внимание на стандарты, которые он использует. Положение станка с ЧПУ обычно представляет собой обратное смещение и точность позиционирования индексируемой оси. Как для определения, так и для компенсации необходимо повысить точность обработки.

Обратное смещение

На станках с ЧПУ из-за приводных элементов на приводной цепи каждой оси (таких как серводвигатели, серводвигатели и шаговые двигатели) существует обратная мертвая зона, люфт каждого тиска передачи механического движения и другие ошибки существуют, Приводящие к образованию обратного смещения при обратном движении осей от положительного к обратному, обычно также известного как люфт или потеря. Для сервосистемы с полузамкнутым контуром станков с ЧПУ существование обратного смещения влияет на точность позиционирования и повторяемость точности позиционирования станка, что влияет на точность обработки продукта. Например, режущее движение G01, обратное смещение повлияет на точность движения интерполяции, если отклонение слишком велико, это приведет к тому, что «круг недостаточно круглый, квадрат недостаточно квадратный»; и быстрое перемещение позиционирования G00, обратное смещение влияет на точность позиционирования станка, так что сверление, Расточные и другие обрабатываемые отверстия для снижения точности отверстия. В то же время, с увеличением времени работы оборудования из-за износа, вызванного постепенным увеличением зазора, обратное смещение также увеличится. Следовательно, необходимо периодически измерять и компенсировать осевое обратное отклонение станка.

Измерение обратного отклонения

Метод измерения обратного смещения: на оси измеренного хода продвиньте движение вперед или назад на определенное расстояние, используя положение остановки в качестве эталона, затем дайте определенное значение команды движения в том же направлении, чтобы заставить ее двигаться на определенное расстояние, А затем переместите то же расстояние в противоположном направлении, чтобы измерить разницу между стопорным положением и контрольным положением. Множественные измерения (обычно семь) проводятся в каждой из трех точек вблизи середины и концов гребка, и определяется среднее значение для каждой позиции. Максимум из полученных средних значений-это измеренное значение обратного отклонения. Во время измерения необходимо переместить определенное расстояние, иначе невозможно получить правильное значение обратного отклонения.

При измерении обратного отклонения линейных осей движения измерительный прибор обычно оснащается измерителем процента или измерителем процента. Если позволяют условия, измерения могут быть сделаны с помощью двухчастотного лазерного интерферометра. При использовании циферблатного индикатора или циферблатного индикатора для измерения важно отметить, что удлинение основания стола и стержня не должно быть слишком длинным или слишком длинным, потому что консоль измерения длинная, а основание стола перемещается силой, Что приводит к неточному подсчету и неверным значениям компенсации. Если измерение осуществляется путем программирования, это может сделать процесс измерения более удобным и точным.

Например, чтобы измерить обратное отклонение оси x на вертикальном станке CMM, сначала прижмите манометр к поверхности колонны шпинделя, а затем запустите следующую программу для выполнения измерения.

N10 g91 g01 x 50 f1000; таблица перемещается в tОн прав

N20 x 50; стол левый для устранения зазора привода

N30 g04 x 5; просмотр паузы

N40 Z50; открытие подъема по оси Z

N50 X-50: стол с левой стороны

N60 X50: Сброс сдвига вправо стола

N70 Z-50: сброс оси Z

N80 G04 X5: наблюдение за паузой

N90 M99.

Обратите внимание, что результаты измерений на разных скоростях таблицы будут отличаться. В целом, значения, измеренные на низких скоростях, больше, чем на высоких скоростях, особенно когда машина имеет высокую осевую нагрузку и сопротивление движению. Низкоскоростная скорость стола движения низкая, ее нелегко переступить (по сравнению с «люфтом»), поэтому измеренное значение больше; на высоких скоростях, из-за высокой скорости стола, превышение легко переступить, измеренное значение мало.

Метод измерения обратного отклонения осей вращения такой же, как и у линейных осей, за исключением того, что приборы, используемые для испытаний, различны.

Компенсация обратного отклонения

Большинство станков с ЧПУ, точность позиционирования, есть много> 0,02 мм, но нет функции компенсации. Для этого типа станков в некоторых случаях можно запрограммировать достижение однонаправленного позиционирования, и можно удалить люфт. При условии постоянных механических частей, как только низкоскоростное однонаправленное позиционирование достигает начальной точки интерполяции, начинается процесс интерполяции. Когда ложная подача сталкивается с противоположным направлением, значение люфта формально интерполируют для повышения точности процесса интерполяции. В принципе, допуск части можно гарантировать.

Для других типов станков с ЧПУ обычно в памяти ЧПУ есть несколько адресов, предназначенных для хранения значений люфта для каждой оси. Когда оси станка командуется изменить направление движения, ЧПУ автоматически считывает значение люфта оси, компенсирует и исправляет значение команды смещения координат, чтобы станок был точно расположен в заданном положении, Устранение или уменьшение неблагоприятного влияния небольших обратных отклонений на точность работы станка.

Общая система ЧПУ доступна только одинарная компенсация люфта, чтобы сбалансировать точность высокоскоростного и низкоскоростного движения, в дополнение к лучшей работе оборудования, только быстрое движение измеренного значения обратного смещения в качестве значения компенсации вход, трудно достичь баланса, С учетом высокой точности позиционирования и точности интерполяции резки.

Для CNC, таких как FANUC0i и FANUC18i, существует два типа компенсации зазора, доступных для быстрого движения (G00) и низкоскоростного движения подачи резания (G01). В зависимости от метода подачи ЧПУ автоматически выбирает использование различных значений компенсации для достижения более точной обработки.

Входной параметр NO11851 (испытательная скорость G01 может быть определена в соответствии с обычно используемой скоростью подачи резания и характеристиками машины) и введите значение зазора G00 зуба, измеренного G00, в параметр NO11852. Следует отметить, что, если система ЧПУ выполняет указанную компенсацию зазора индивидуально, бит 4 (RBK) параметра № 1800 должен быть установлен на 1; если RBK установлен на 0, обратный зазор указан G02, G03, JOG и G01 используют одно и то же значение компенсации.

Точность позиционирования

Точность позиционирования станка с ЧПУ относится к точности положения движения движущихся частей на измеряемом станке, которая может быть достигнута в системе ЧПУ, что является важной точностью станка, отличающейся от обычных станков с ЧПУ, Что оказывает важное влияние на точность резки станка наряду с геометрической точностью станка, особенно на обработку отверстий в погрешности шага, оказывает решающее влияние. Точность обработки станков с ЧПУ может быть определена точностью позиционирования, которую она может достичь, поэтому точность позиционирования станков с ЧПУ для обнаружения и компенсации необходимых средств для обеспечения качества обработки.

Определение точности позиционирования

В настоящее время двухчастотный лазерный интерферометр используется для обнаружения и обработки станка. Основанный на принципе интерферометрии лазера, длина волны в реальном времени лазера использована как стандарт измерения, который улучшает точность испытания и расширяет сферу применения. Метод тестирования заключается в следующем.

Установка двухчастотного лазерного интерферометра.

Установка оптического измерительного устройства в направлении координатной оси измеряемой машины.

Отрегулируйте лазерную головку так, чтобы измерительная ось была солинейной или параллельной оси движения машины, чтобы оптическое предварительное выравнивание было выровнено;

После прогрева лазера введите параметры измерения.

Измерение движения машины в соответствии с указанной программой измерений.

Обработка данных и resВыход ult.

Компенсированная точность позиционирования

Если измеренная погрешность позиционирования превышает допустимый диапазон погрешности станка с ЧПУ, погрешность станка должна быть компенсирована. Обычно используемый метод заключается в расчете таблицы компенсации ошибок шага и ручном вводе в систему ЧПУ станка.