Zeven methoden voor het detecteren van de positioneringsnauwkeurigheid van CNC-bewerkingsmachines
De positioneringsnauwkeurigheid van CNC-werktuigmachines verwijst naar de positionele nauwkeurigheid die kan worden bereikt door de beweging van elke coördinatenas van de werktuigmachine onder controle van het CNC-apparaat. De positioneringsnauwkeurigheid van CNC-bewerkingsmachines kan worden begrepen als de bewegingsnauwkeurigheid van de werktuigmachine. Gewone werktuigmachines worden handmatig ingevoerd en de positioneringsnauwkeurigheid wordt voornamelijk bepaald door leesfouten, terwijl de beweging van CNC-werktuigmachines wordt bereikt door digitale programma-instructies, zodat de positioneringsnauwkeurigheid wordt bepaald door het CNC-systeem en mechanische transmissiefouten.
CNC-werktuigmachine is de afkorting van Digital Control Machine Tool, een geautomatiseerde werktuigmachine uitgerust met een programmabesturingssysteem. Dit besturingssysteem is in staat programma's met besturingscodes of andere symbolische instructies logisch te verwerken, te decoderen en weer te geven met gecodeerde getallen. Nanjing Fourth Machine Tool Co., Ltd. voert ze via een informatiedrager in het CNC-apparaat in. Na berekening en verwerking worden door het CNC-apparaat verschillende besturingssignalen verzonden om de werking van de werktuigmachine te controleren. De onderdelen worden automatisch verwerkt volgens de vorm- en maatvereisten van de tekening.
De beweging van elk bewegend onderdeel van de werktuigmachine wordt voltooid onder controle van het CNC-apparaat, en de nauwkeurigheid die elk bewegend onderdeel kan bereiken onder controle van programma-instructies weerspiegelt direct de nauwkeurigheid die de bewerkte onderdelen kunnen bereiken. Daarom is positioneringsnauwkeurigheid een belangrijke detectie-inhoud.
1. De detectie van de positioneringsnauwkeurigheid van lineaire bewegingen wordt over het algemeen uitgevoerd onder onbelaste omstandigheden van werktuigmachines en werkbanken. Volgens nationale normen en de bepalingen van de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO-normen) moet het testen van CNC-bewerkingsmachines gebaseerd zijn op lasermetingen. Bij afwezigheid van een laserinterferometer kan voor gewone gebruikers ook een standaardschaal worden gebruikt met een optische leesmicroscoop voor vergelijkende metingen. De nauwkeurigheid van het meetinstrument moet echter 1-2 niveaus hoger zijn dan de gemeten nauwkeurigheid. Om alle fouten bij meervoudige positionering weer te geven, bepaalt de ISO-norm dat elk positioneringspunt het gemiddelde en de spreiding moet berekenen op basis van vijf meetgegevens, die een spreidingsband voor het positioneringspunt vormen.
2. De instrumenten die worden gebruikt voor het detecteren van de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van lineaire beweging zijn dezelfde als die welke worden gebruikt voor het detecteren van de positioneringsnauwkeurigheid. De algemene detectiemethode is het meten op drie willekeurige posities nabij het middelpunt en de uiteinden van elke coördinaatslag. Voor elke positie wordt snelle bewegingspositionering gebruikt en de positionering wordt 7 keer herhaald onder dezelfde omstandigheden. De stoppositiewaarde wordt gemeten en het maximale meetverschil wordt berekend. De helft van het maximale verschil tussen de drie posities, vergezeld van positieve en negatieve symbolen, wordt gebruikt als de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van de coördinaat, wat de meest fundamentele indicator is die de stabiliteit van de nauwkeurigheid van de asbeweging weerspiegelt.
3. De nauwkeurigheid van de oorsprongterugkeer van lineaire beweging is in wezen de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van een speciaal punt op de coördinatenas. Daarom is de detectiemethode volledig hetzelfde als de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid.
4. De detectie van een omgekeerde fout in lineaire beweging, ook bekend als momentumverlies, omvat de omgekeerde dode zone van de aandrijfonderdelen op de toevoertransmissieketen van de coördinatenas (zoals servomotoren, servohydraulische motoren en stappenmotoren), zoals evenals de uitgebreide weerspiegeling van fouten zoals omgekeerde speling en elastische vervorming van verschillende mechanische bewegingsoverbrengingsparen.
Hoe groter de fout, hoe lager de positioneringsnauwkeurigheid en de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid. De detectiemethode voor omgekeerde fouten is om over een bepaalde afstand vooruit of achteruit te gaan binnen de slag van de gemeten coördinatenas, en deze stoppositie als referentie te gebruiken. Geef vervolgens een bepaalde bewegingsopdrachtwaarde in dezelfde richting om deze over een bepaalde afstand te verplaatsen, en verplaats vervolgens dezelfde afstand in de tegenovergestelde richting om het verschil tussen de stoppositie en de referentiepositie te meten. Voer meerdere metingen uit (meestal zeven keer) op drie posities nabij het middelpunt en de uiteinden van de streek, en bereken de gemiddelde waarde op elke positie. De maximale waarde van de verkregen gemiddelde waarde is de omgekeerde foutwaarde.
5. De detectie- en meetinstrumenten voor positioneringsnauwkeurigheid voor roterende werkbanken omvatten standaard draaitafels, hoekveelvlakken, cirkelvormige roosters en collimators (collimators), die kunnen worden geselecteerd op basis van specifieke situaties. De meetmethode is om de werkbank een hoek naar voren (of naar achteren) te draaien en deze te stoppen, te vergrendelen en te positioneren, waarbij deze positie als referentie wordt gebruikt. Draai vervolgens de werkbank snel in dezelfde richting en vergrendel de positie elke 30 seconden voor de meting. Meet de voorwaartse en achterwaartse rotatie elk één keer, en het maximale verschil tussen de werkelijke rotatiehoek op elke positioneringspositie en de theoretische waarde (opdrachtwaarde) is de indexeringsfout.
Als het een CNC-draaitafel is, moet de doelpositie elke 30 worden ingesteld, en elke doelpositie moet snel 7 keer vanuit de positieve en negatieve richting worden gepositioneerd. Het werkelijke verschil tussen de positie en de doelpositie is de positieafwijking, en vervolgens moeten de gemiddelde positieafwijking en standaardafwijking worden berekend volgens de methode die is gespecificeerd in GB10931-89 "Evaluatiemethode voor positienauwkeurigheid van digitale besturingswerktuigmachines ". Het verschil tussen de maximale som van alle gemiddelde positieafwijkingen en standaardafwijkingen en de minimale som van alle gemiddelde positieafwijkingen en standaardafwijkingen is de positioneringsnauwkeurigheidsfout van de CNC-draaitafel. Gezien de praktische gebruikseisen van droge transformatoren, is het over het algemeen belangrijk om zich te concentreren op het meten van meerdere gelijke punten met een rechte hoek, zoals 0, 90, 180, 270, enz. De nauwkeurigheid van deze punten moet met één niveau worden verbeterd vergeleken met naar andere hoekposities.
6. Herhaalde indexeringsnauwkeurigheidsdetectie van roterende werktafel
De meetmethode bestaat uit het selecteren van drie posities binnen een week vanaf de roterende werktafel en het respectievelijk drie keer herhalen van de positionering, en het uitvoeren van de detectie in de voorwaartse en achterwaartse rotatierichting. De maximale waardeverdelingsnauwkeurigheid van het verschil tussen de theoretische waarde op de overeenkomstige positie en alle gelezen waarden. Als het een CNC-roterende werktafel is, moet elke 30 een meetpunt als doelpositie worden genomen en moet elke doelpositie snel 5 keer vanuit de positieve en negatieve richting worden gepositioneerd. Het verschil tussen de werkelijke positie en de doelpositie moet worden gemeten, wat de positieafwijking is. Vervolgens moet de standaardafwijking worden berekend volgens de methode die is gespecificeerd in GB10931-89. Zes keer de maximale standaardafwijking van elk meetpunt is de herhaalde indexeringsnauwkeurigheid van de CNC-roterende werktafel.
7. De meetmethode voor het meten van de nauwkeurigheid van de oorsprongreset van de roterende werktafel is het uitvoeren van één oorsprongreset vanuit zeven willekeurige posities, het bepalen van hun stopposities en het gebruiken van het maximale verschil dat wordt gelezen als de nauwkeurigheid van de oorsprongreset.
Er moet op worden gewezen dat de huidige detectie van positioneringsnauwkeurigheid wordt gemeten onder snelle en positionerende omstandigheden. Voor sommige CNC-bewerkingsmachines met een slechte windsnelheid van het voedingssysteem worden verschillende positioneringsnauwkeurigheidswaarden verkregen bij gebruik van verschillende voedingssnelheden voor positionering. Bovendien zijn de meetresultaten van de positioneringsnauwkeurigheid gerelateerd aan de omgevingstemperatuur en de werkstatus van de coördinatenas. Momenteel gebruiken de meeste CNC-bewerkingsmachines een semi-gesloten lussysteem en worden positiedetectiecomponenten meestal op de aandrijfmotor geïnstalleerd. Het is niet verrassend dat er binnen een slag van 1 meter een fout van 0.01-0.02 mm optreedt.
Dit is een fout die wordt veroorzaakt door thermische rek, en sommige werktuigmachines gebruiken methoden voor voorrekken (voorspannen) om de impact te verminderen. De herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van elke coördinatenas is de meest fundamentele nauwkeurigheidsindicator die de stabiliteit van de bewegingsnauwkeurigheid van die as weerspiegelt. Het is niet denkbaar dat werktuigmachines met een slechte nauwkeurigheid stabiel kunnen worden gebruikt voor de productie.
Momenteel kunnen, als gevolg van het toenemende aantal functies van CNC-systemen, systeemfouten zoals pitch-accumulatiefouten, omgekeerde spelingsfouten, enz. in de bewegingsnauwkeurigheid van elke stoelinjector systematisch worden gecompenseerd. Alleen willekeurige fouten kunnen niet worden gecompenseerd, en herhaalde positioneringsnauwkeurigheid weerspiegelt de uitgebreide willekeurige fout van het invoeraandrijfmechanisme, die niet kan worden gecorrigeerd door CNC-systeemcompensatie. Wanneer blijkt dat dit buiten de tolerantie valt, kan alleen de fijnafstelling en correctie van de invoeraandrijfketting worden uitgevoerd. Daarom is het, als het toegestaan is om een werktuigmachine te kiezen, beter om een werktuigmachine te kiezen met een hoge herhaalde positioneringsnauwkeurigheid.
