Dok?adno?? obróbki obrabiarek CNC zale?y ostatecznie od dok?adno?ci samej maszyny. Dok?adno?? obrabiarek CNC obejmuje dok?adno?? geometryczn?, dok?adno?? pozycjonowania, dok?adno?? powtarzalnego pozycjonowania i dok?adno?? ci?cia.

Dok?adno?? geometryczna: znana równie? jako dok?adno?? statyczna, jest kompleksowym odzwierciedleniem kluczowych cz??ci obrabiarki CNC po z?o?eniu kompleksowego b??du geometrycznego.

Dok?adno?? pozycjonowania: wskazuje dok?adno??, jak? mo?na osi?gn?? pod kontrol? urz?dzenia steruj?cego numerycznie. Na podstawie zmierzonej warto?ci dok?adno?ci pozycjonowania najlepsz? dok?adno?? obróbki przedmiotu obrabianego mo?na okre?li? w procesie automatycznej obróbki obrabiarki. Odnosi si? do ró?nicy pomi?dzy rzeczywistym po?o?eniem cz??ci lub narz?dzia a po?o?eniem standardowym (po?o?eniem teoretycznym i po?o?eniem idealnym). Im mniejsza ró?nica, tym wi?ksza dok?adno??. Jest to przes?anka zapewnienia dok?adno?ci obróbki cz??ci.

Dok?adno?? powtarzania pozycjonowania: odnosi si? do spójno?ci dok?adno?ci pozycjonowania uzyskanej poprzez wielokrotne uruchamianie tego samego kodu programu na maszynie CNC. Jest to sta?y stopień ci?g?ych wyników uzyskanych poprzez obróbk? partii cz??ci w tych samych warunkach (ta sama obrabiarka CNC, ró?ne metody operacji i ten sam program cz??ci).

Dok?adno?? ci?cia: jest to kompleksowa kontrola dok?adno?ci geometrycznej i dok?adno?ci pozycjonowania obrabiarki w warunkach skrawania.

Z powy?szego wida?, ?e dok?adno?? obrabiarek CNC mo?na podzieli? na aspekty mechaniczne i elektryczne, takie jak dok?adno?? wrzeciona, taka jak bicie, szyna itp.; Precyzja ?ruby poci?gowej; Dok?adno?? mocowania, sztywno?? obrabiarki i tak dalej. W aspekcie elektrycznym istniej? g?ównie metody sterowania, takie jak p?tla pó?zamkni?ta, p?tla ca?kowicie zamkni?ta, metody sprz??enia zwrotnego i kompensacji, dok?adno?? interpolacji w przetwarzaniu itp. Dlatego dok?adno?? obrabiarki nie zale?y od tego, czy obrabiarka jest w pe?ni zamkni?tej p?tli, czy nie.

1. Wprowadzenie do zasad

?ańcuch ruchu obrabiarki CNC obejmuje urz?dzenie CNC → enkoder serwo → sterownik serwo → silnik → ?rub? → ruchome cz??ci. W zale?no?ci od pozycji monta?owej urz?dzenia do wykrywania po?o?enia mo?na je podzieli? na sterowanie w pe?nej p?tli zamkni?tej, sterowanie w p?tli pó?zamkni?tej i sterowanie w p?tli otwartej.

1. System serwosterowania z pe?n? p?tl? zamkni?t?

Urz?dzenie do wykrywania po?o?enia (takie jak linijka, liniowy synchronizator indukcyjny itp.) jest instalowane na ruchomych cz??ciach obrabiarki (takich jak stó? warsztatowy), a po?o?enie ruchomych cz??ci jest przekazywane w czasie rzeczywistym. Po przetworzeniu przez system sterowania numerycznego, serwomotor zostaje poinformowany o stanie obrabiarki, a serwomotor automatycznie kompensuje b??d ruchu za pomoc? instrukcji systemowych. Jednak poniewa? powoduje to umieszczenie w p?tli zamkni?tej du?ych ogniw bezw?adno?ciowych, takich jak ?ruba poci?gowa, para nakr?tek i stó? roboczy obrabiarki, trudno jest sprawdzi? stabilny stan systemu. Ponadto urz?dzenia pomiarowe, takie jak linijka siatkowa i induktosyn liniowy, s? drogie i skomplikowane w instalacji, co mo?e powodowa? oscylacje. Dlatego te? ogólne obrabiarki nie wykorzystuj? pe?nego sterowania w p?tli zamkni?tej.

2. System serwosterowania z pó?zamkni?t? p?tl?

Urz?dzenie do wykrywania po?o?enia instalowane jest na końcu silnika nap?dowego lub na końcu pr?ta ?rubowego i s?u?y do wykrywania k?ta obrotu ?limaka lub serwosilnika, po?rednio mierzy rzeczywiste po?o?enie ruchomych cz??ci obrabiarki, i informacj? zwrotn? do systemu sterowania. Dzi?ki udoskonaleniu poziomu wykonania mechanicznego oraz dok?adno?ci elementów detekcji pr?dko?ci i skoku ?limaka, obrabiarka CNC z pó?zamkni?t? p?tl? osi?gn??a do?? wysok? dok?adno?? posuwu. Wi?kszo?? producentów obrabiarek powszechnie stosuje system CNC z pó?zamkni?t? p?tl?.

2, praktyczne zastosowanie

1. System sterowania w pe?nej p?tli zamkni?tej

Urz?dzenia do wykrywania po?o?enia (takie jak linijka siatkowa, induktosyn liniowy itp.) maj? ró?ne poziomy dok?adno?ci (± 0,01 mm, ± 0,005 mm, ± 0,003 mm, ± 02 mm), wi?c wyst?pi? b??dy w pe?nym sterowaniu w p?tli zamkni?tej i poziom dok?adno?ci ma wp?yw na dok?adno?? pozycjonowania.

Wydajno?? cieplna (odkszta?cenie termiczne) urz?dzenia do wykrywania po?o?enia jest zwykle wykonana z materia?ów niemetalowych. Wspó?czynnik rozszerzalno?ci cieplnej nie jest zgodny z cz??ciami obrabiarki. Jest to kluczowe ogniwo dok?adno?ci roboczej obrabiarki. Dlatego konieczne jest rozwi?zanie problemu nagrzewania w procesie obróbki obrabiarki, aby przezwyci??y? odkszta?cenia termiczne spowodowane temperatur?. Wysokiej klasy obrabiarki wykorzystuj? ró?ne metody, takie jak puste ch?odzenie ?ruby poci?gowej, smarowanie szyny prowadz?cej, ch?odzenie ch?odziwa w sta?ej temperaturze itp. w celu zmniejszenia odkszta?ceń termicznych w procesie obróbki.

Teoretycznie im bli?ej osi nap?dowej (pary ?rub), tym dok?adniejszy jest pomiar. Ze wzgl?du na ograniczon? przestrzeń konstrukcyjn? istniej? tylko dwa sposoby monta?u linijki rusztu, jeden jest instalowany w pobli?u pary ?rub, drugi jest instalowany na zewn?trz szyny prowadz?cej. W miar? mo?liwo?ci zaleca si? wybranie pierwszej metody instalacji, ale naprawa i konserwacja jest niewygodna. Wr?cz przeciwnie, wybiera si? linijk? kratow? o du?ej dok?adno?ci, ale nie osi?ga si? dok?adno?ci wymaganej przez obrabiark? CNC. Nawet w pierwszym przypadku po?o?enie monta?owe linijki kratowej znajduje si? blisko osi nap?dowej, jednak pomi?dzy pozycj? monta?ow? a osi? nap?dow? istnieje jednak pewna odleg?o??. Po??czenie tej odleg?o?ci i ko?ysania si? obiektu podczas jazdy powoduje du?e problemy w wykrywaniu i sterowaniu linijk? siatki. Gdy obiekt nap?dowy przesunie si? na stron? monta?ow? linijki siatki, linijka siatki b??dnie uzna, ?e pr?dko?? ruchu jest niewystarczaj?ca podczas detekcji i system podaje sygna? przyspieszenia. Gdy obiekt nap?dzaj?cy natychmiast przechyla si? na drug? stron?, linijka kraty b??dnie uwa?a, ?e pr?dko?? poruszania si? jest zbyt du?a podczas detekcji, a system podaje sygna? hamowania. Wr?cz przeciwnie, zwi?ksza to wibracje obiektu nap?dzaj?cego, co prowadzi do dziwne zjawisko polegaj?ce na tym, ?e p?tla ca?kowicie zamkni?ta nie jest tak dobra, jak p?tla pó?zamkni?ta.

Wp?yw ?rodowiska produkcyjnego: ogólnie ?rodowisko fabryki obróbki skrawaniem jest stosunkowo trudne, a kurz i wibracje s? powszechnymi zjawiskami. Jednak?e linijka siatki i synchronizator indukcji liniowej s? elementami precyzyjnymi, a ich zasada dzia?ania polega na mierzeniu wzgl?dnego po?o?enia ruchomego na podstawie odbicia ?wiat?a. Py? i wibracje to najwi?ksze czynniki wp?ywaj?ce na dok?adno?? pomiaru. Ponadto, gdy obrabiarka pracuje, mg?a olejowa i wodna powstaj? podczas ci?cia, co ma ogromny wp?yw na linijk? siatki i synchronizator indukcyjno?ci liniowej. Dlatego, aby móc korzysta? z pe?nego systemu sterowania w zamkni?tej p?tli, oprócz dobrego wykonania instalacji i uszczelnienia, musimy ulepszy? ?rodowisko produkcyjne. W przeciwnym razie pojawi si? to zjawisko. Nowa obrabiarka charakteryzuje si? dobr? dok?adno?ci?, jednak jest u?ywana nieca?y rok. Nie tylko spad?a dok?adno??, ale obrabiarka cz?sto alarmuje.

2. System sterowania w p?tli pó?zamkni?tej

Poniewa? urz?dzenie pomiarowe jest instalowane na górze silnika lub ?ruby poci?gowej, mo?na je ?atwo uszczelni?, wi?c nie ma wymagań dla ?rodowiska. B??d precyzji uk?adu sterowania w p?tli pó?zamkni?tej zale?y g?ównie od luzu ?ruby poci?gowej do przodu i do ty?u. Wraz z udoskonaleniem technologii obróbki poziom technologii produkcji importowanej ?ruby poci?gowej jest wy?szy, a para precyzyjnych ?rub poci?gowych zasadniczo eliminuje luz do przodu i do ty?u. Ponadto w procesie monta?u stosowana jest para ?rub kulowych dwurz?dowych, co mo?e ca?kowicie wyeliminowa? luz do przodu i do ty?u. Ponadto wiele fabryk obrabiarek stosuje metod? wst?pnego rozci?gania, aby wyeliminowa? wp?yw odkszta?ceń termicznych obrabiarki na dok?adno?? przek?adni ?ruby poci?gowej. Zatem obecnie system sterowania w p?tli pó?zamkni?tej jest w stanie zapewni? obrabiarce osi?gni?cie wysokiej dok?adno?ci.

3. Wniosek

Podsumowuj?c, mo?na zauwa?y?, ?e teoretycznie, je?li nie zostan? uwzgl?dnione czynniki zewn?trzne, sterowanie w p?tli zamkni?tej mo?e poprawi? dok?adno?? pozycjonowania fundamentu ni? sterowanie w p?tli pó?zamkni?tej. Ale je?li nie mo?emy rozwi?za? problemów zwi?zanych z nagrzewaniem maszyny, zanieczyszczeniem ?rodowiska, wzrostem temperatury, wibracjami, instalacj? i innymi czynnikami, zjawisko pe?nej p?tli zamkni?tej jest gorsze ni? pó?zamkni?tej p?tli. Mo?e to by? skuteczne w krótkim czasie, ale w miar? up?ywu czasu wp?yw kurzu i zmian temperatury na linijk? siatki powa?nie wp?ynie na dane zwrotne z pomiaru, trac?c tym samym swoj? funkcj?. W tym samym czasie, gdy wyst?pi problem z linijk? kraty, zostanie wygenerowany alarm, w wyniku czego maszyna nie b?dzie mog?a dzia?a?.

Ze wzgl?du na koszty produkcji i konkurencyjno??, obrabiarki ?redniej i niskiej klasy s? uproszczone w pe?nym sterowaniu w p?tli zamkni?tej, takim jak uszczelnianie, kontrola wzrostu temperatury i tak dalej. W tych warunkach nie mo?na poprawi? dok?adno?ci obrabiarki poprzez proste skonfigurowanie linijki siatki przy wysokich kosztach.