CNC工作機械の位置決め精度を検出する7つの方法

CNC工作機械の位置決め精度を検出する7つの方法

CNC工作機械の位置決め精度とは、数値制御装置の制御下で工作機械の各座標軸を移動することにより達成できる位置精度を指します。 CNC工作機械の位置決め精度は、工作機械の運動精度として理解できます。通常の工作機械は手作業で供給されます。位置決め精度は、主に読み取りエラーによって決まります。 CNC工作機械の動きはデジタルプログラム命令によって実現されるため、位置決め精度は数値制御システムと機械的伝達誤差によって決まります。

CNCはComputerNumericallyControlledの略語です。制御システムは、制御コードまたは他のシンボリック命令を有するプログラムを論理的に処理し、コード化されたデジタル表現を使用してそれをデコードすることができる。差動制御装置により、工作機械の動きを制御するためのさまざまな制御信号が算術処理され、図面に必要な形状やサイズに応じて部品が自動的に処理されます。

工作機械の各可動部の移動は、数値制御装置の制御により完了します。プログラムコマンドの制御下で各可動部品が達成できる精度は、機械加工部品の精度を直接反映しています。したがって、位置決め精度は重要なテストです。コンテンツ。

1.直線運動位置決め精度検出

直線運動の位置決め精度は、通常、工作機械やベンチの無負荷状態で実行されます。国家標準および国際標準化機構（ISO標準）の規定によれば、CNC工作機械の検出はレーザー測定に基づく必要があります。レーザー干渉計がない場合、平均的なユーザーが光学測定顕微鏡付きの標準スケールを比較測定に使用することもできます。ただし、測定器の精度は、測定の精度よりも1〜2レベル高くなければなりません。

ISO規格では、すべての誤差を複数の測位に反映するために、各測位ポイントが5つの測定データと分散帯域によって形成される分散差帯域に基づいて平均値と分散差を計算することが規定されています。

2、直線運動繰り返し位置決め精度検出

試験に使用した機器は、位置決め精度の検出に使用したものと同じです。一般的な検出方法は、各座標ストロークの中間点と両端の近くの任意の3つの位置で測定することです。各位置を素早く移動し、同じ条件で7回の位置決めを繰り返します。停止位置の値を測定し、最大の読み差を求めます。 3つの位置の最も有意な差の半分を取り、正と負の符号が座標の繰り返し位置決め精度として付加されます。これは、軸の動作精度の安定性を反映する最も基本的な指標です。

3、直線運動原点復帰精度検出

原点復帰精度は、基本的に座標軸上の特定点の繰り返し位置決め精度であるため、検出方法は繰り返し位置決め精度と全く同じです。

4.直線運動の逆エラー検出

損失量とも呼ばれる直線運動の反対の誤差には、座標軸フィードチェーン上の駆動位置（サーボモーター、サーボモーター、ステッピングモーターなど）の逆不感帯、および各機械運動伝達ペアが含まれます。バックラッシュや弾性変形などのエラーの反射。誤差が大きいほど、位置決め精度および繰り返し位置決め精度が低下します。

リバースエラーの検出方法は、計測した座標軸のストロークを前後に移動し、停止位置を基準とし、同じ方向に特定の移動指令値を与えて移動させる。次に、反対方向に同じ距離を走り、停止位置と基準位置の差を測定します。ストロークの中点付近および両端付近の3点で複数回（通常7回）測定し、各位置の平均値を求め、得られた平均値の最大値が逆誤差値。

5.回転テーブルの位置決め精度検出

測定ツールには、標準のタレット、角度多面体、円形格子、コリメータ（コリメータ）などがあり、特定の条件に応じて選択できます。測定方法は、テーブルをある角度まで前進（または後退）させ、停止、ロック、および位置決めすることです。この位置を基準として使用し、テーブルを同じ方向にすばやく回転させて、30ロックごとに測定します。正転、逆転それぞれ1週間の計測で、各位置決め位置の実際の回転角度と理論値（指令値）の差の最大値が除算誤差です.CNCロータリーの場合テーブル、それは30ごとのターゲット位置である必要があります。各ターゲット位置が正と負の方向から7回すばやく位置を特定するには、面積とターゲット位置の差が実際に到達し、GB10931- 89に従って、指定された方法「デジタル制御機械の位置精度の評価方法」では、平均位置偏差と標準偏差、すべての平均位置偏差の最大値と標準偏差の差、およびすべての平均位置偏差と合計の合計を計算します。標準偏差。 CNC回転テーブルの位置決め精度誤差です。

乾式変圧器を実際の使用要件に合わせると、一般に、0、90、180、270などのいくつかの等角度ポイントを測定することが不可欠であり、これらのポイントの精度は1レベル向上する必要があります。他の角度位置と比較して。

6.回転テーブルの繰り返しインデックス精度検出

測定方法は、回転テーブルの1週間に3箇所3回繰り返し、それぞれ正方向と逆方向の検出を行います。すべての読み取り値の値と対応する位置の理論値との差の最大値。 CNC回転テーブルの場合は、30点ごとに1点を目標位置とし、目標位置ごとに正方向と負方向からそれぞれ5回の高速位置決めを行い、実際の到達位置と目標位置の差を測定します。つまり、位置偏差、およびGB10931-89で指定された方法に従って標準偏差を計算します。これは、数値制御の反復インデックス精度である各測定点の標準偏差の最大値の6倍です。ロータリーテーブル、回転盤。

7.回転テーブルの原点復帰精度検出

測定方法は、任意の7ポジションから原点復帰を行い、停止位置を測定し、読み取った最大差を原点復帰精度として使用します。

現在の位置決め精度の検出は、高速で位置決めされた状態で測定されることに注意してください。送りシステムがあまり良くない一部のCNC工作機械では、送り速度を変えて位置決めすると、異なる位置決め精度値が得られます。また、位置決め精度の測定結果は、周囲温度や座標軸の動作状態にも関係します。現在、ほとんどの数値制御工作機械はセミクローズドループ方式を採用しており、位置検出部品は主に駆動モーターに搭載されており、1mのストロークで0.01〜0.02mmの誤差が発生します。不思議ではありません。これは、熱伸びによって発生するエラーであり、一部のマシンでは、事前ストレッチ（事前締め付け）の方法を使用して影響を軽減しています。

各座標軸の繰り返し位置決め精度は、軸の運動精度の安定性を反映するシャフトの最も基本的な精度指標を反映しており、精度の低い工作機械を安定して生産に使用できるとは限りません。現在、数値制御システムの機能数が増加しているため、ピッチ累積誤差やバックラッシュ誤差などのシステム誤差は、各着座インジェクタの動作精度に対して補償できます。ランダムな誤差だけを支払うことができず、繰り返し位置決め精度が繰り返されます。これは、送り駆動機構の絶対ランダム誤差を反映しています。 CNC システム補正では補正できません。公差外の場合は、送り駆動チェーンの微調整のみ行います。したがって、工作機械の選定が許されるのであれば、再現性の高い工作機械を選んだほうがよいでしょう。