系統(tǒng)可以記錄機(jī)床的系統(tǒng)性機(jī)械相關(guān)偏差,但由于溫度或機(jī)械負(fù)載等環(huán)境因素,在后續(xù)使用過(guò)程中仍可能出現(xiàn)或增加偏差。在這些情況下,SINUMERIK 可以提供不同的補(bǔ)償功能。利用實(shí)際位置編碼器(如光柵)或附加傳感器(如激光干涉儀等)獲得的測(cè)量值補(bǔ)償偏差,以獲得更好的加工效果。

機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件與其傳動(dòng)部件如滾珠絲杠之間的力傳遞會(huì)產(chǎn)生不連續(xù)或延遲,因?yàn)闆](méi)有間隙的機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)顯著增加機(jī)床的磨損,也很難從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)。機(jī)械間隙導(dǎo)致軸/主軸的運(yùn)動(dòng)路徑與間接測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量值之間存在偏差。這意味著一旦方向改變,軸將移動(dòng)太遠(yuǎn)或太近,具體取決于間隙的大小。工作臺(tái)及其相關(guān)的編碼器也會(huì)受到影響:如果編碼器位置在工作臺(tái)之前,則提前到達(dá)指令位置,這意味著機(jī)床的實(shí)際移動(dòng)距離縮短了。在機(jī)床運(yùn)行中,通過(guò)在相應(yīng)軸上使用反向間隙補(bǔ)償功能,在反向時(shí)會(huì)自動(dòng)激活先前記錄的偏差,并將先前記錄的偏差疊加在實(shí)際位置值上。
螺距誤差補(bǔ)償

CNC控制系統(tǒng)中間接測(cè)量的測(cè)量原理是基于滾珠絲杠的螺距在有效行程中保持不變的假設(shè),因此理論上可以根據(jù)直線軸的運(yùn)動(dòng)信息位置推導(dǎo)出直線軸的實(shí)際位置。驅(qū)動(dòng)電機(jī)。但是,滾珠絲杠的制造誤差會(huì)導(dǎo)致測(cè)量系統(tǒng)的偏差(也稱為螺距誤差)。測(cè)量偏差(取決于所使用的測(cè)量系統(tǒng))和測(cè)量系統(tǒng)在機(jī)床上的安裝誤差(也稱為測(cè)量系統(tǒng)誤差)可能會(huì)進(jìn)一步加劇這個(gè)問(wèn)題。為了補(bǔ)償這兩種誤差,可以采用一套獨(dú)立的測(cè)量系統(tǒng)(激光測(cè)量)來(lái)測(cè)量數(shù)控機(jī)床的自然誤差曲線,然后將所需的補(bǔ)償值保存在數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行補(bǔ)償。
摩擦補(bǔ)償(象限誤差補(bǔ)償)和動(dòng)摩擦補(bǔ)償

象限誤差補(bǔ)償(又稱摩擦補(bǔ)償)適用于上述所有情況,從而在加工圓形輪廓時(shí)大大提高輪廓精度。原因如下:在象限轉(zhuǎn)換中,一個(gè)軸以最高進(jìn)給速度運(yùn)動(dòng),而另一軸靜止。因此,兩個(gè)軸的不同摩擦行為可能導(dǎo)致輪廓誤差。象限誤差補(bǔ)償可以有效降低這種誤差,保證優(yōu)良的加工效果。補(bǔ)償脈沖的密度可以根據(jù)與加速度有關(guān)的特性曲線來(lái)設(shè)置,可以通過(guò)圓度測(cè)試來(lái)確定和參數(shù)化。在圓度測(cè)試中,定量記錄圓弧輪廓實(shí)際位置與編程半徑(尤其是倒車時(shí))的偏差,并通過(guò)圖形顯示在人機(jī)界面上。
在新版本的系統(tǒng)軟件中,集成的動(dòng)摩擦補(bǔ)償功能可以對(duì)機(jī)床不同轉(zhuǎn)速下的摩擦行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,降低實(shí)際加工輪廓誤差,實(shí)現(xiàn)更高的控制精度。
垂度和角度誤差補(bǔ)償

如果每臺(tái)機(jī)床的單個(gè)零件的重量會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部件的位移和傾斜,則需要進(jìn)行下垂補(bǔ)償,因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致相關(guān)的機(jī)器零件(包括導(dǎo)向系統(tǒng))下垂。當(dāng)移動(dòng)軸沒(méi)有以正確的角度(例如,垂直)相互對(duì)齊時(shí),使用角度誤差補(bǔ)償。隨著零點(diǎn)位置偏移量的增加,位置誤差也隨之增加。這兩種誤差都是由機(jī)床的重量引起的,或者是由刀具和工件的重量引起的。在調(diào)試過(guò)程中將測(cè)得的補(bǔ)償值量化后,以某種形式,如補(bǔ)償表,按照對(duì)應(yīng)的位置存儲(chǔ)在 SINUMERIK 中。機(jī)床運(yùn)行時(shí),根據(jù)存儲(chǔ)點(diǎn)的補(bǔ)償值對(duì)相關(guān)軸的位置進(jìn)行插補(bǔ)。對(duì)于每個(gè)連續(xù)的路徑運(yùn)動(dòng),都有基本軸和補(bǔ)償軸。
溫度補(bǔ)償
熱量會(huì)導(dǎo)致機(jī)器的各個(gè)部件膨脹。膨脹范圍取決于每個(gè)機(jī)器部件的溫度和熱導(dǎo)率。不同的溫度可能會(huì)導(dǎo)致各軸的實(shí)際位置發(fā)生變化,從而對(duì)加工中工件的精度產(chǎn)生負(fù)面影響。實(shí)際值的這些變化可以通過(guò)溫度補(bǔ)償來(lái)抵消??梢远x不同溫度下各軸的誤差曲線。為了始終正確補(bǔ)償熱膨脹,溫度補(bǔ)償值、參考位置和線性梯度角參數(shù)必須通過(guò)功能塊從 PLC 傳送到 CNC 控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)會(huì)自動(dòng)消除意外參數(shù)的變化,避免機(jī)器超載并啟動(dòng)監(jiān)控功能。
空間誤差補(bǔ)償系統(tǒng)(VCS)

轉(zhuǎn)軸的位置、它們的相互補(bǔ)償以及刀具的定位誤差都可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)頭、轉(zhuǎn)頭等部件的系統(tǒng)幾何誤差。另外,每臺(tái)機(jī)床的進(jìn)給軸的導(dǎo)向系統(tǒng)都會(huì)有小的誤差。對(duì)于直線軸,這些誤差是直線位置誤差、水平和垂直直線度誤差,對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸,會(huì)產(chǎn)生俯仰角、偏航角和滾動(dòng)角誤差。當(dāng)機(jī)器組件相互對(duì)齊時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)其他錯(cuò)誤。例如,垂直誤差。在三軸機(jī)床中,這意味著刀尖上可能會(huì)出現(xiàn) 21 種幾何誤差:每個(gè)線性軸乘以三個(gè)軸的六種誤差類型,再加上三個(gè)角度誤差。這些偏差共同構(gòu)成總誤差,也稱為空間誤差。
空間誤差描述了實(shí)際機(jī)床的刀具中點(diǎn)(TCP)位置與理想無(wú)誤差機(jī)床的刀具中點(diǎn)(TCP)位置之間的偏差。 SINUMERIK 解決方案合作伙伴能夠借助激光測(cè)量設(shè)備確定空間誤差。僅測(cè)量單個(gè)位置的誤差是不夠的。有必要測(cè)量整個(gè)加工空間內(nèi)的所有機(jī)器誤差。一般需要記錄所有位置的測(cè)量值并繪制曲線,因?yàn)槊總€(gè)誤差的大小取決于相關(guān)進(jìn)給軸的位置和測(cè)量位置。例如,當(dāng)Y軸和Z軸處于不同位置時(shí),X軸引起的偏差也會(huì)不同——即使是在X軸幾乎相同的位置。借助“cycle996 – 運(yùn)動(dòng)測(cè)量”,只需幾分鐘即可確定旋轉(zhuǎn)軸誤差。這意味著即使在生產(chǎn)中也可以不斷檢查機(jī)床的精度,并在必要時(shí)進(jìn)行校正。
偏差補(bǔ)償(動(dòng)態(tài)前饋控制)

偏差是指機(jī)床軸運(yùn)動(dòng)時(shí)位置控制器與標(biāo)準(zhǔn)之間的偏差。軸偏差是機(jī)床軸的目標(biāo)位置與其實(shí)際位置之間的差值。偏差會(huì)導(dǎo)致與速度有關(guān)的不必要的輪廓誤差,特別是當(dāng)輪廓的曲率發(fā)生變化時(shí),如圓形、方形輪廓等。借助零件程序中的 NC 高級(jí)語(yǔ)言命令 ffwon,可以得到與速度有關(guān)的偏差。沿路徑移動(dòng)時(shí)減小到零。采用前饋控制來(lái)提高路徑精度,從而獲得更好的加工效果。
電子配重補(bǔ)償
在極端情況下,可以激活電子配重功能,以防止軸下垂并損壞機(jī)器、工具或工件。在沒(méi)有機(jī)械或液壓配重的負(fù)載軸中,一旦松開制動(dòng)器,垂直軸就會(huì)意外下垂。當(dāng)電子配重被激活時(shí),它可以補(bǔ)償意外的軸下垂。松開制動(dòng)器后,下垂軸的位置由恒定的平衡扭矩保持。
發(fā)表評(píng)論
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