O que você sabe sobre as compensações na usinagem de torno CNC

O desvio sistemático relacionado à mecânica da máquina-ferramenta pode ser registrado pelo sistema, mas devido a fatores ambientais como temperatura ou carga mecânica, o desvio ainda pode aparecer ou aumentar no processo de uso subsequente. Nesses casos, o SINUMERIK pode fornecer diferentes funções de compensação. O desvio é compensado usando o valor medido obtido pelo codificador de posição real (como grade) ou sensor adicional (como interferômetro a laser, etc.), para obter melhor efeito de usinagem.

A transmissão de força entre as partes móveis da máquina-ferramenta e suas partes motrizes, como o fuso de esferas, produzirá descontinuidade ou atraso, porque a estrutura mecânica sem folga aumentará significativamente o desgaste da máquina-ferramenta e também é difícil realizar em termos de tecnologia. A folga mecânica causa um desvio entre a trajetória de movimento do eixo / eixo e o valor medido do sistema de medição indireta. Isso significa que, uma vez que a direção mude, o eixo se moverá muito longe ou muito perto, dependendo do tamanho do espaço. A mesa de trabalho e seu codificador associado também serão afetados: se a posição do codificador estiver à frente da mesa de trabalho, ela alcançará a posição de comando com antecedência, o que significa que a distância real de movimento da máquina-ferramenta é reduzida. Na operação da máquina-ferramenta, usando a função de compensação da folga reversa no eixo correspondente, o desvio registrado anteriormente será ativado automaticamente ao reverter, e o desvio registrado anteriormente será sobreposto ao valor atual da posição.

Compensação de erro de passo do parafuso

O princípio de medição da medição indireta no sistema de controle CNC baseia-se no pressuposto de que o passo do parafuso de esfera permanece inalterado no curso efetivo; portanto, em teoria, a posição real do eixo linear pode ser deduzida de acordo com a posição de informação de movimento do motor de acionamento. No entanto, o erro de fabricação do fuso de esferas levará ao desvio do sistema de medição (também conhecido como erro de inclinação do parafuso). O desvio de medição (dependendo do sistema de medição usado) e o erro de instalação do sistema de medição na máquina-ferramenta (também conhecido como erro do sistema de medição) podem agravar ainda mais esse problema. Para compensar esses dois tipos de erros, um conjunto de sistema de medição independente (medição a laser) pode ser usado para medir a curva de erro natural das máquinas-ferramentas CNC e, em seguida, os valores de compensação necessários são salvos no sistema CNC para compensação.

Compensação de fricção (compensação de erro do quadrante) e compensação dinâmica de fricção

A compensação de erro do quadrante (também conhecida como compensação de atrito) é adequada para todas as situações acima, de modo a melhorar significativamente a precisão do contorno ao usinar o contorno circular. O motivo é o seguinte: na conversão de quadrante, um eixo se move na velocidade de alimentação mais alta e o outro eixo é estacionário. Portanto, o comportamento de atrito diferente de dois eixos pode levar a erros de contorno. A compensação de erro do quadrante pode efetivamente reduzir esse erro e garantir um excelente efeito de usinagem. A densidade do pulso de compensação pode ser definida de acordo com a curva característica relacionada à aceleração, que pode ser determinada e parametrizada pelo teste de arredondamento. No teste de redondeza, o desvio entre a posição real do contorno circular e o raio programado (especialmente ao inverter) é registrado quantitativamente e exibido na interface homem-máquina através de gráficos.

Na nova versão do software do sistema, a função integrada de compensação dinâmica de atrito pode compensar dinamicamente o comportamento do atrito sob diferentes velocidades de rotação da máquina-ferramenta, reduzir o erro real do perfil de usinagem e obter maior precisão de controle.

Compensação de erro de curvatura e ângulo

Se o peso das peças individuais de cada máquina-ferramenta causar deslocamento e inclinação das peças móveis, será necessária uma compensação de queda, pois causará flacidez das peças relevantes da máquina (incluindo o sistema de guia). A compensação de erro de ângulo é usada quando os eixos móveis não estão alinhados entre si no ângulo correto (por exemplo, vertical). Com o aumento do deslocamento da posição do ponto zero, o erro de posição também aumenta. Esses dois erros são causados pelo peso da máquina-ferramenta ou pelo peso da ferramenta e da peça de trabalho. Depois que o valor medido da compensação é quantificado durante a depuração, ele é armazenado no SINUMERIK de acordo com a posição correspondente de alguma forma, como tabela de compensação. Quando a máquina está em funcionamento, a posição do eixo relevante é interpolada de acordo com o valor de compensação do ponto de armazenamento. Para cada movimento sucessivo do caminho, existem eixos básicos e eixos de compensação.

compensação de temperatura

O calor pode causar a expansão de várias partes da máquina. A faixa de expansão depende da temperatura e da condutividade térmica de cada peça da máquina. Temperaturas diferentes podem alterar a posição real de cada eixo, o que terá um impacto negativo na precisão da peça no processamento. Essas alterações nos valores reais podem ser compensadas pela compensação de temperatura. As curvas de erro de cada eixo em diferentes temperaturas podem ser definidas. Para compensar a expansão térmica corretamente o tempo todo, o valor de compensação de temperatura, a posição de referência e o parâmetro do ângulo do gradiente linear devem ser transferidos do PLC para o sistema de controle CNC através do bloco de funções. A mudança de parâmetros inesperados será automaticamente eliminada pelo sistema de controle, para evitar sobrecarregar a máquina e ativar a função de monitoramento.

Sistema de compensação de erros de espaço (VCS)

A posição do eixo rotativo, sua compensação mútua e o erro de orientação da ferramenta podem levar a erros geométricos sistemáticos da cabeça rotativa, da cabeça rotativa e de outros componentes. Além disso, haverá pequenos erros no sistema de guia do eixo de alimentação em cada máquina-ferramenta. Para eixos lineares, esses erros são erros de posição linear, erros de retidão horizontal e vertical e, para erros de eixo de rotação, erros de ângulo de inclinação, ângulo de guinada e ângulo de rotação serão gerados. Outros erros podem ocorrer quando os componentes da máquina estão alinhados. Por exemplo, erro vertical. Em uma máquina-ferramenta com três eixos, isso significa que 21 erros geométricos podem ocorrer na ponta da ferramenta: Seis tipos de erros por eixo linear multiplicados por três eixos, mais três erros angulares. Esses desvios juntos formam o erro total, também conhecido como erro espacial.

O erro de espaço descreve o desvio entre a posição do ponto médio da ferramenta (TCP) da máquina-ferramenta real e a da máquina-ferramenta ideal sem erros. Os parceiros de solução SINUMERIK são capazes de determinar erros espaciais com a ajuda de equipamentos de medição a laser. Não basta medir apenas o erro de uma única posição. É necessário medir todos os erros da máquina em todo o espaço de usinagem. Geralmente, é necessário registrar os valores medidos de todas as posições e desenhar uma curva, pois o tamanho de cada erro depende da posição do eixo de avanço relevante e da posição medida. Por exemplo, quando o eixo Y e o eixo z estão em posições diferentes, o desvio causado pelo eixo x será diferente – mesmo em quase a mesma posição do eixo x. Com a ajuda de “cycle996 – medição de movimento”, leva apenas alguns minutos para determinar o erro do eixo de rotação. Isso significa que a precisão da máquina-ferramenta pode ser constantemente verificada e, se necessário, corrigida mesmo na produção.

Compensação de desvio (controle dinâmico de avanço)

Desvio refere-se ao desvio entre o controlador de posição e o padrão quando o eixo da máquina-ferramenta se move. O desvio do eixo é a diferença entre a posição de destino do eixo da máquina e sua posição real. O desvio leva a erros de contorno desnecessários relacionados à velocidade, especialmente quando a curvatura do contorno muda, como círculo, contorno quadrado etc. Com a ajuda do comando de linguagem de alto nível NC ffwon no programa de peça, o desvio relacionado à velocidade pode ser reduzido a zero ao se mover ao longo do caminho. O controle de avanço é usado para melhorar a precisão do caminho, a fim de obter um melhor efeito de usinagem.

Compensação eletrônica de contrapeso

Em casos extremos, a função de contrapeso eletrônico pode ser ativada para evitar que o eixo se afunde e cause danos à máquina, ferramenta ou peça de trabalho. Em um eixo de carga sem contrapeso mecânico ou hidráulico, o eixo vertical cederá inesperadamente quando o freio for liberado. Quando o contrapeso eletrônico é ativado, ele pode compensar a flacidez inesperada do eixo. Após o freio ser liberado, a posição do eixo de inclinação é mantida por um torque de equilíbrio constante.