7 cách để phát hiện độ chính xác định vị của máy công cụ CNC

7 cách để phát hiện độ chính xác định vị của máy công cụ CNC

Độ chính xác định vị của máy công cụ CNC đề cập đến độ chính xác vị trí có thể đạt được bằng chuyển động của mỗi trục tọa độ của máy công cụ dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển số. Độ chính xác định vị của máy công cụ CNC có thể hiểu là độ chính xác chuyển động của máy công cụ. Máy công cụ thông thường được cho ăn bằng tay. Độ chính xác định vị chủ yếu được xác định bởi sai số đọc. Chuyển động của máy công cụ CNC được thực hiện bằng các lệnh chương trình kỹ thuật số, do đó, độ chính xác định vị được xác định bởi hệ thống điều khiển số và sai số truyền động cơ khí.

CNC là tên viết tắt của Computer Numerically Control. Hệ thống điều khiển có khả năng xử lý một cách hợp lý một chương trình có mã điều khiển hoặc các lệnh ký hiệu khác và giải mã chương trình đó bằng cách sử dụng các biểu diễn kỹ thuật số được mã hóa. Thông qua quá trình xử lý số học, các tín hiệu điều khiển khác nhau được phát ra bởi thiết bị điều khiển vi sai để điều khiển chuyển động của máy công cụ và các bộ phận được gia công tự động theo hình dạng và kích thước yêu cầu của bản vẽ.

Chuyển động của từng bộ phận chuyển động của máy công cụ được hoàn thành dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển số. Độ chính xác mà mỗi bộ phận chuyển động có thể đạt được dưới sự điều khiển của lệnh chương trình phản ánh trực tiếp độ chính xác mà bộ phận được gia công có thể tạo ra. Do đó, độ chính xác của định vị là một thử nghiệm quan trọng. Các nội dung.

1. Phát hiện độ chính xác định vị chuyển động tuyến tính

Độ chính xác định vị chuyển động tuyến tính thường được thực hiện trong điều kiện không tải trên máy công cụ và băng ghế. Theo tiêu chuẩn quốc gia và các quy định của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (tiêu chuẩn ISO), việc phát hiện máy công cụ CNC phải dựa trên các phép đo laze. Trong trường hợp không có giao thoa kế laze, người dùng bình thường cũng có thể sử dụng thang đo tiêu chuẩn với kính hiển vi đọc quang học để thực hiện các phép đo so sánh. Tuy nhiên, độ chính xác của dụng cụ đo phải cao hơn độ chính xác của phép đo từ một đến hai cấp.

Để phản ánh tất cả các sai số trong nhiều định vị, tiêu chuẩn ISO quy định rằng mỗi điểm định vị sẽ tính toán giá trị trung bình và độ chênh lệch phân tán dựa trên năm dữ liệu đo và dải chênh lệch phân tán được tạo thành bởi dải phân tán.

2, phát hiện độ chính xác định vị lặp lại chuyển động tuyến tính

Dụng cụ được sử dụng để kiểm tra cũng giống như dụng cụ được sử dụng để phát hiện độ chính xác của vị trí. Phương pháp phát hiện chung là đo tại ba vị trí bất kỳ gần điểm giữa và hai đầu của mỗi hành trình tọa độ. Mỗi vị trí được di chuyển nhanh chóng và việc định vị được lặp lại 7 lần trong cùng các điều kiện. Giá trị vị trí dừng được đo và thu được chênh lệch đọc lớn nhất. Lấy một nửa sự khác biệt đáng kể nhất giữa ba vị trí, các dấu tích cực và tiêu cực được gắn vào như độ chính xác định vị lặp lại của các tọa độ, là chỉ số cơ bản nhất phản ánh độ ổn định của độ chính xác chuyển động trục.

3, phát hiện độ chính xác trả về điểm gốc chuyển động tuyến tính

Độ chính xác trả về gốc thực chất là độ chính xác định vị lặp lại của một điểm đặc biệt trên trục tọa độ, vì vậy phương pháp phát hiện của nó hoàn toàn giống độ chính xác định vị lặp lại.

4. Phát hiện lỗi ngược của chuyển động thẳng

Sai số ngược lại của chuyển động tuyến tính còn được gọi là lượng tổn thất, bao gồm vùng chết ngược của vị trí truyền động (chẳng hạn như động cơ servo, động cơ servo và động cơ bước) trên chuỗi cung cấp trục tọa độ và mỗi cặp truyền chuyển động cơ học A toàn diện phản ánh của các lỗi như phản ứng dữ dội và biến dạng đàn hồi. Sai số càng lớn thì độ chính xác định vị và độ chính xác định vị lặp lại càng thấp.

Phương pháp phát hiện lỗi đảo ngược là di chuyển một khoảng cách về phía trước hoặc phía sau trong hành trình của trục tọa độ đo và sử dụng vị trí dừng làm tham chiếu, sau đó đưa ra một giá trị lệnh di chuyển cụ thể theo cùng một hướng để làm cho nó di chuyển một khoảng cách. . Sau đó, chạy cùng một quãng đường theo hướng ngược lại và đo sự khác biệt giữa vị trí dừng và vị trí tham chiếu. Phép đo đã thực hiện nhiều lần (thường là bảy lần) tại ba điểm gần điểm giữa và cả hai điểm cuối của hành trình, và giá trị trung bình tại mỗi vị trí thu được và giá trị lớn nhất trong số các giá trị trung bình thu được là giá trị sai số ngược .

5. Phát hiện độ chính xác định vị của bàn quay

Các công cụ đo bao gồm tháp pháo tiêu chuẩn, khối đa diện góc, cách tử hình tròn và bộ chuẩn trực (collimator), v.v., có thể lựa chọn tùy theo các điều kiện cụ thể. Phương pháp đo là làm cho bàn tiến về phía trước (hoặc đảo ngược) một góc và dừng, khóa và vị trí. Sử dụng vị trí này làm tham chiếu, sau đó nhanh chóng xoay bàn theo cùng một hướng và đo sau mỗi 30 lần khóa. Mỗi vòng quay thuận và quay ngược được đo trong một tuần và giá trị lớn nhất của sự khác biệt giữa góc quay thực tế của mỗi vị trí định vị và giá trị lý thuyết (giá trị lệnh) là sai số phân chia. bảng, nó phải là một vị trí mục tiêu cứ sau 30, đối với mỗi vị trí mục tiêu để xác định vị trí nhanh chóng 7 lần từ các hướng tích cực và tiêu cực, sự khác biệt giữa khu vực và vị trí mục tiêu thực sự đạt được, và sau đó theo GB10931-89 Phương pháp chỉ định trong “Phương pháp đánh giá độ chính xác vị trí của máy điều khiển kỹ thuật số” tính toán độ lệch vị trí trung bình và độ lệch chuẩn, hiệu số giữa giá trị lớn nhất của tất cả độ lệch vị trí trung bình và độ lệch chuẩn và tổng của tất cả độ lệch vị trí trung bình và độ lệch chuẩn. Đó là lỗi độ chính xác định vị của bàn quay CNC.

Xem xét máy biến áp kiểu khô phù hợp với yêu cầu sử dụng thực tế, nói chung cần đo một số điểm góc bằng nhau như 0, 90, 180, 270, v.v. và độ chính xác của các điểm này cần được cải thiện thêm một cấp. so với các vị trí góc khác.

6. Phát hiện độ chính xác lập chỉ mục lặp lại của bàn quay

Phương pháp đo được lặp lại ba lần ở ba vị trí trong một tuần của bàn quay, và việc phát hiện được thực hiện theo hướng thuận và nghịch tương ứng. Giá trị lớn nhất của sự khác biệt giữa các giá trị của tất cả các lần đọc và giá trị lý thuyết của vị trí tương ứng. Nếu đó là bàn quay CNC, cứ 30 lần lấy một điểm đo làm vị trí mục tiêu và thực hiện năm lần định vị nhanh cho mỗi vị trí mục tiêu theo hướng dương và hướng âm tương ứng, đồng thời đo sự khác biệt giữa vị trí đến thực tế và vị trí mục tiêu. Đó là, độ lệch vị trí và sau đó tính độ lệch chuẩn theo phương pháp được chỉ định trong GB10931-89, bằng sáu lần giá trị lớn nhất của độ lệch chuẩn của mỗi điểm đo, là độ chính xác lập chỉ mục lặp lại của điều khiển số bàn xoay.

7. Phát hiện độ chính xác trở về điểm gốc của bàn quay

Phương pháp đo là thực hiện quay lại điểm gốc từ 7 vị trí tùy ý, đo vị trí dừng và sử dụng sự khác biệt lớn nhất được đọc làm độ chính xác của điểm gốc.

Cần chỉ ra rằng việc phát hiện độ chính xác định vị hiện tại được đo trong điều kiện nhanh và định vị. Đối với một số máy công cụ CNC có hệ thống cấp liệu không tốt lắm, các giá trị độ chính xác định vị khác nhau sẽ nhận được khi định vị với các tốc độ cấp liệu khác nhau. Ngoài ra, kết quả đo độ chính xác định vị liên quan đến nhiệt độ môi trường xung quanh và trạng thái làm việc của trục tọa độ. Hiện tại, hầu hết các máy công cụ điều khiển số áp dụng hệ thống vòng bán kín và các bộ phận phát hiện vị trí chủ yếu được gắn trên động cơ truyền động, tạo ra sai số từ 0,01 đến 0,02 mm trong hành trình 1 m. Nó không phải là lạ. Đây là lỗi do giãn nhiệt, một số máy sử dụng phương pháp kéo căng trước (siết trước) để giảm va đập.

Độ chính xác định vị lặp lại của mỗi trục tọa độ phản ánh chỉ số chính xác cơ bản nhất của trục, chỉ số này phản ánh độ ổn định của độ chính xác chuyển động của trục, và không thể cho rằng máy công cụ có độ chính xác kém có thể được sử dụng ổn định cho sản xuất. Hiện nay, do ngày càng có nhiều chức năng của hệ thống điều khiển số, các lỗi hệ thống như lỗi tích lũy bước sóng và lỗi phản xạ dữ dội có thể được bù đắp cho độ chính xác chuyển động của mỗi kim phun ngồi. Chỉ không trả được lỗi ngẫu nhiên và lặp lại độ chính xác định vị. Nó phản ánh sai số ngẫu nhiên tuyệt đối của cơ cấu dẫn động nguồn cấp dữ liệu. Nó không thể được sửa chữa bằng bù hệ thống CNC. Khi phát hiện ra ngoài dung sai, chỉ thực hiện điều chỉnh tinh vi của xích truyền động cấp liệu. Vì vậy, nếu máy công cụ được phép chọn, tốt hơn nên chọn máy có độ lặp lại cao.