Что вы знаете о компенсациях в токарном станке с ЧПУ

Система может регистрировать систематические механические отклонения станка, но из-за факторов окружающей среды, таких как температура или механическая нагрузка, отклонения могут появляться или увеличиваться в процессе последующего использования. В этих случаях SINUMERIK может предоставить различные функции компенсации. Отклонение компенсируется с помощью измеренного значения, полученного датчиком фактического положения (например, решеткой) или дополнительным датчиком (например, лазерным интерферометром и т. д.), чтобы получить лучший эффект обработки.

Передача усилия между движущимися частями станка и его приводными частями, такими как шарико-винтовая передача, приведет к прерывистости или задержке, поскольку механическая конструкция без зазора значительно увеличивает износ станка, а также затрудняет реализовать с точки зрения технологии. Механический зазор вызывает отклонение между траекторией движения вала/шпинделя и измеренным значением системы косвенного измерения. Это означает, что как только направление изменится, ось переместится слишком далеко или слишком близко, в зависимости от размера зазора. Рабочий стол и связанный с ним энкодер также будут затронуты: если энкодер находится впереди рабочего стола, он достигает командного положения раньше времени, что означает, что фактическое расстояние перемещения станка сокращается. При работе станка, используя функцию компенсации обратного зазора на соответствующей оси, ранее записанное отклонение будет автоматически активировано при реверсировании, и ранее записанное отклонение будет наложено на фактическое значение положения.

Компенсация ошибки шага винта

Принцип измерения косвенного измерения в системе управления ЧПУ основан на предположении, что шаг шарико-винтовой передачи остается неизменным в рабочем ходе, поэтому теоретически фактическое положение линейной оси может быть определено в соответствии с положением информации о движении приводной мотор. Однако производственная ошибка шарико-винтовой передачи приведет к отклонению системы измерения (также известному как ошибка шага винта). Отклонение измерения (в зависимости от используемой системы измерения) и ошибка установки системы измерения на станке (также известная как ошибка системы измерения) могут еще больше усугубить эту проблему. Чтобы компенсировать эти два типа ошибок, можно использовать набор независимых измерительных систем (лазерное измерение) для измерения кривой естественной ошибки станков с ЧПУ, а затем необходимые значения компенсации сохраняются в системе ЧПУ для компенсации.

Компенсация трения (компенсация квадрантной ошибки) и компенсация динамического трения

Компенсация квадрантной ошибки (также известная как компенсация трения) подходит для всех вышеперечисленных ситуаций, чтобы значительно повысить точность контура при обработке кругового контура. Причина в следующем: при квадрантном преобразовании одна ось движется с наибольшей скоростью подачи, а другая ось неподвижна. Следовательно, различное поведение трения двух осей может привести к ошибке контура. Компенсация квадрантной ошибки может эффективно уменьшить эту ошибку и обеспечить превосходный эффект обработки. Плотность импульса компенсации может быть установлена в соответствии с характеристической кривой, относящейся к ускорению, которая может быть определена и параметризована с помощью теста на округлость. В тесте на круглость отклонение между фактическим положением круглого контура и запрограммированным радиусом (особенно при движении задним ходом) регистрируется количественно и отображается в человеко-машинном интерфейсе посредством графики.

В новой версии системного программного обеспечения встроенная функция динамической компенсации трения может динамически компенсировать поведение трения при различных скоростях вращения станка, уменьшать фактическую ошибку профиля обработки и достигать более высокой точности управления.

Компенсация провисания и угловой ошибки

Если вес отдельных частей каждого станка вызовет смещение и наклон движущихся частей, требуется компенсация провисания, поскольку это вызовет провисание соответствующих частей станка (включая систему направляющих). Компенсация угловой ошибки используется, когда движущиеся оси не выровнены друг с другом под правильным углом (например, по вертикали). С увеличением смещения положения нулевой точки также увеличивается ошибка положения. Обе эти ошибки вызваны весом станка или весом инструмента и заготовки. После количественной оценки измеренного значения компенсации во время отладки оно сохраняется в SINUMERIK в соответствии с соответствующей позицией в той или иной форме, например, в таблице компенсации. Когда машина работает, положение соответствующей оси интерполируется в соответствии со значением компенсации точки хранения. Для каждого последующего движения по траектории существуют базовая ось и ось компенсации.

температурная компенсация

Тепло может вызвать расширение различных частей машины. Диапазон расширения зависит от температуры и теплопроводности каждой детали машины. Различная температура может привести к изменению фактического положения каждой оси, что отрицательно скажется на точности обрабатываемой детали. Эти изменения фактических значений могут быть компенсированы температурной компенсацией. Кривые ошибки каждой оси при различных температурах могут быть определены. Чтобы все время правильно компенсировать тепловое расширение, значение температурной компенсации, исходное положение и параметр угла линейного градиента должны быть переданы из ПЛК в систему управления ЧПУ через функциональный блок. Изменение непредвиденных параметров будет автоматически устранено системой управления, чтобы избежать перегрузки машины и активировать функцию контроля.

Система компенсации космической ошибки (VCS)

Положение вращающегося вала, их взаимная компенсация и ошибка ориентации инструмента могут привести к систематическим геометрическим ошибкам вращающейся головки, вращающейся головки и других компонентов. Кроме того, в каждом станке будут небольшие погрешности в системе направляющих вала подачи. Для линейной оси эти ошибки представляют собой ошибки линейного положения, ошибки горизонтальной и вертикальной прямолинейности, а для оси вращения будут генерироваться ошибки угла тангажа, угла рыскания и угла крена. Другие ошибки могут возникать, когда компоненты машины выровнены друг с другом. Например, вертикальная ошибка. В трехосном станке это означает, что на вершине инструмента может возникнуть 21 геометрическая ошибка: шесть типов ошибок на линейную ось, умноженные на три оси, плюс три угловые ошибки. Эти отклонения вместе образуют общую ошибку, также известную как пространственная ошибка.

Погрешность пространства описывает отклонение между положением средней точки инструмента (TCP) реального станка и положением идеального безошибочного станка. Партнеры по решениям SINUMERIK могут определять пространственные ошибки с помощью лазерного измерительного оборудования. Недостаточно измерить только ошибку одной позиции. Необходимо измерять все погрешности станка во всем пространстве обработки. Как правило, необходимо записать измеренные значения всех положений и нарисовать кривую, поскольку размер каждой ошибки зависит от положения соответствующей оси подачи и измеренного положения. Например, когда ось Y и ось Z находятся в разных положениях, отклонение, вызванное осью X, будет другим — даже при почти одинаковом положении оси X. С помощью «цикл996 — измерение движения» определение погрешности вращения оси занимает всего несколько минут. Это означает, что точность станка можно постоянно проверять и при необходимости корректировать даже на производстве.

Компенсация отклонения (упреждающее динамическое управление)

Отклонение относится к отклонению между контроллером положения и стандартом при перемещении оси станка. Отклонение оси – это разница между целевым положением оси станка и его фактическим положением. Отклонение приводит к ненужным ошибкам контура, связанным со скоростью, особенно при изменении кривизны контура, такого как круг, квадратный контур и т. д. С помощью команды языка высокого уровня ЧПУ ffwon в программе обработки детали отклонение, связанное со скоростью, может быть уменьшается до нуля при движении по траектории. Упреждающее управление используется для повышения точности траектории, чтобы получить лучший эффект обработки.

Электронная компенсация противовеса

В крайних случаях можно активировать функцию электронного противовеса, чтобы предотвратить провисание вала и повреждение станка, инструмента или заготовки. В грузовом валу без механического или гидравлического противовеса вертикальный вал неожиданно провиснет после отпускания тормоза. Когда электронный противовес активирован, он может компенсировать неожиданное провисание вала. После отпускания тормоза положение вала наклона поддерживается постоянным уравновешивающим крутящим моментом.