Как повысить точность в станках с ЧПУ?

С продолжающимся расширением производственного сектора станки с ЧПУ стали незаменимыми в области прецизионной обработки. Однако, поскольку спрос на более высокую точность в обрабатываемых деталях продолжает расти, станки с ЧПУ находятся под большим вниманием. Многие факторы могут повлиять на точность этих машин, включая установку, использование и износ. Следовательно, регулярный мониторинг и прецизионные испытания необходимы для поддержания и повышения точности станков с ЧПУ.

Точность в станках с ЧПУ

При приобретении станков с ЧПУ основной задачей для пользователей является точность позиционирования, особенно точность каждой оси и точность повторного позиционирования. Однако реальная статистика показывает, что многие машины не соответствуют своим техническим характеристикам во время установки. Кроме того, большинство станков с ЧПУ используются в менее чем оптимальных условиях. В результате повышение точности обработки требует постоянного контроля и прецизионных испытаний этих станков.

Тестирование позиционной точности

В настоящее время станки с ЧПУ проходят тестирование точности позиционирования на основе международных стандартов, таких как ISO230-2, или национальных стандартов, таких как GB10931-89. Эти стандарты определяют точность позиционирования станка, однако выбор стандартов может повлиять на результаты. Точность позиционирования обычно включает в себя как люфты, так и точность позиционирования оси, и для достижения повышенной точности обработки компенсация этих факторов имеет решающее значение.

Люфта

Обратная связь, также известная как обратное смещение, является ключевым аспектом станков с ЧПУ. Она возникает из-за сочетания факторов, включая механические ошибки передачи движения, обратные мертвые зоны в компонентах цепи привода (таких как серводвигатели и шаговые двигатели) и люфты в механических элементах передачи движения. Это явление приводит к потере точности при переходе осей от прямого к обратному движению. Люфта может негативно повлиять на различные аспекты обработки, включая интерполяционные движения, точность сверления отверстий и многое другое. Со временем износ может усилить люфт. Следовательно, важно периодически измерять и компенсировать осевые обратные отклонения на станках с ЧПУ.

Измерение люфта

Измерение люфта включает в себя проведение измерений в разных точках вдоль оси перемещения. Вы начинаете с перемещения оси в одном направлении на определенное расстояние, а затем возвращаете ее в исходную точку. Измеряя разность между стопорным положением и исходным положением в различных точках вдоль оси, можно определить среднее значение для каждого положения. Полученное максимальное среднее значение представляет собой измеренное значение обратного отклонения. Крайне важно убедиться, что во время процесса измерения существует определенное расстояние движения; в противном случае вы не получите точное значение для обратного смещения.

Для линейных осей движения используются измерительные приборы, такие как процентные датчики, процентные датчики или двухчастотные лазерные интерферометры. При использовании индикаторов циферблата удлинение основания стола и стержня не должно быть ни слишком длинным, ни слишком коротким, поскольку чрезмерная длина консоли может привести к неточным показаниям. Кроме того, можно измерить обратное отклонение с помощью программирования, что упрощает процесс измерения.

Компенсация люфта

Большинство станков с ЧПУ имеют компенсацию люфта для обеспечения точного позиционирования. Эти машины хранят значения люфта для каждой оси, и при подаче команды изменения направления система ЧПУ автоматически считывает значение люфта для этой оси и компенсирует любое смещение координат. Правильная установка этих значений помогает гарантировать, что машина точно достигнет заданного положения.

Для некоторых систем ЧПУ, таких как FANUC0i и FANUC18i, существует два типа компенсации люфта: один для быстрого движения (G00), а другой для низкоскоростного движения подачи резания (G01). Система ЧПУ автоматически выбирает значение компенсации на основе скорости подачи, повышая точность обработки для различных режимов.

Точность позиционирования

Точность позиционирования на станках с ЧПУ представляет собой возможность достижения определенных положений движения в системе ЧПУ. Это имеет решающее значение для различных применений обработки и особенно важно для обработки отверстий, так как можетЗначительно влияет на точность шага.

Точность измерения позиционирования

Точность позиционирования определяется с помощью двухчастотного лазерного интерферометра, который использует принципы лазерной интерферометрии для измерения отклонений длины волны. Такой подход повышает точность измерений и расширяет область применения.

Чтобы измерить точность позиционирования, вам необходимо выполнить следующие действия:

Установите двухчастотный лазерный интерферометр.

Установите оптическое измерительное устройство в направлении координатной оси машины.

Выровняйте измерительную ось параллельно или со-линейно с осью движения машины.

Разогрейте лазер, затем введите параметры измерения.

Выполните перемещение машины на основе указанной программы измерений.

Обработка собранных данных и получение результатов.

Компенсация точности позиционирования

Если измеренная погрешность позиционирования превышает допустимый диапазон погрешности для станка с ЧПУ, необходима компенсация. Стандартный подход включает в себя расчет таблицы компенсации ошибок шага и ввод ее в систему ЧПУ для обеспечения повышенной точности обработки.

В заключение, для поддержания и повышения точности станков с ЧПУ необходимы последовательный мониторинг и прецизионные испытания. Мониторинг люфта и его компенсация, а также устранение любых неточностей в позиционировании могут значительно улучшить качество и точность обрабатываемых деталей.