סחורה יבשה! שבע שיטות לזיהוי דיוק מיקום של כלי מכונת CNC

דיוק המיקום של כלי מכונת CNC מתייחס לדיוק המיקום שניתן להשיג על ידי תנועה של כל ציר קואורדינטות של כלי המכונה בשליטה של ​​התקן CNC. ניתן להבין את דיוק המיקום של כלי מכונת CNC כדיוק התנועה של כלי המכונה.
כלי מכונה רגילים מוזנים ידנית, ודיוק המיקום נקבע בעיקר על ידי שגיאות קריאה, בעוד שהתנועה של כלי מכונת CNC מושגת על ידי הוראות תוכנית דיגיטליות, כך שדיוק המיקום נקבע על ידי מערכת CNC ושגיאות שידור מכאניות. התנועה של כל רכיב נע של כלי המכונה הושלמה בשליטה של ​​מכשיר ה-CNC, והדיוק שכל רכיב נע יכול להשיג בשליטה של ​​הוראות התוכנית משקף ישירות את הדיוק שהחלקים המעובדים יכולים להשיג. לכן, דיוק המיקום הוא תוכן זיהוי חשוב.
1. זיהוי דיוק מיקום תנועה ליניארית
הדיוק של מיקום תנועה ליניארית מתבצע בדרך כלל בתנאים ללא עומס של כלי מכונות וספסלי עבודה. על פי התקנים הלאומיים והוראות הארגון הבינלאומי לתקינה (תקני ISO), בדיקת כלי מכונת CNC צריכה להתבסס על מדידת לייזר. בהיעדר אינטרפרומטר לייזר, למשתמשים רגילים, ניתן להשתמש בסולם סטנדרטי גם עם מיקרוסקופ קריאה אופטי למדידה השוואתית. עם זאת, הדיוק של מכשיר המדידה חייב להיות 1-2 רמות גבוהות מהדיוק הנמדד.
על מנת לשקף את כל השגיאות במיקום מרובה, תקן ISO מציין שכל נקודת מיקום צריכה להיות מחושבת על סמך הממוצע של חמש מדידות ופס פיזור של -3 כדי ליצור פס פיזור עבור נקודת המיקום.
2. זיהוי דיוק מיקום חוזר בתנועה ליניארית
המכשירים המשמשים לזיהוי זהים לאלו המשמשים לזיהוי דיוק המיקום. שיטת הזיהוי הכללית היא למדוד בכל שלושה מיקומים ליד נקודת האמצע והקצוות של כל קואורדינטה. עבור כל עמדה, נעשה שימוש במיקום תנועה מהירה, והמיקום חוזר על עצמו 7 פעמים באותם תנאים. ערך עמדת העצירה נמדד ומחושב ההפרש המקסימלי בקריאה. מחצית מההפרש המקסימלי בין שלושת המצבים, מלווה בסמלים חיוביים ושליליים, משמש כדיוק המיקום החוזר של הקואורדינטה, שהוא האינדיקטור הבסיסי ביותר המשקף את היציבות של דיוק תנועת הציר.
3. זיהוי דיוק של החזרת מוצא בתנועה ליניארית
הדיוק של החזרת המוצא הוא בעצם דיוק המיקום החוזר של נקודה מיוחדת על ציר הקואורדינטות, כך ששיטת הזיהוי שלה זהה לחלוטין לדיוק המיקום החוזר.
4. זיהוי שגיאות הפוך של תנועה ליניארית
השגיאה ההפוכה של תנועה ליניארית, הידועה גם בשם אובדן מומנטום, כוללת את האזור המת הפוך של החלקים המניעים בשרשרת ההזנה של ציר הקואורדינטות (כגון מנועי סרוו, מנועי סרוו הידראוליים ומנועי צעד), כמו גם את המקיף השתקפות של המרווח ההפוך ועיוות אלסטי של זוגות העברת תנועה מכנית שונים. ככל שהשגיאה גדולה יותר, כך דיוק המיקום ודיוק המיקום החוזר נמוך יותר.
שיטת הזיהוי של שגיאה הפוכה היא לנוע קדימה או אחורה במרחק מסוים בתוך מהלך ציר הקואורדינטות הנמדד, ולהשתמש בעמדת עצירה זו כהתייחסות. לאחר מכן, תן ערך פקודת תנועה מסוימת באותו כיוון כדי להזיז אותו במרחק מסוים, ולאחר מכן הזז את אותו המרחק בכיוון ההפוך כדי למדוד את ההפרש בין מיקום העצירה למיקום הייחוס. ערכו מדידות מרובות (בדרך כלל 7 פעמים) בשלושה מיקומים ליד נקודת האמצע וקצוות המהלך, וחשבו את הערך הממוצע בכל מיקום. הערך המרבי של הערך הממוצע שהושג הוא ערך השגיאה ההפוכה.
5. זיהוי דיוק מיקום של שולחן עבודה סיבובי
כלי המדידה כוללים פטיפונים סטנדרטיים, פולי-הדרה זווית, רשתות מעגליות וקולימטורים (קולימטורים), הניתנים לבחירה בהתאם למצבים ספציפיים. שיטת המדידה היא לסובב את שולחן העבודה קדימה (או אחורה) בזווית ולעצור, לנעול ולמקם אותו, תוך שימוש במיקום זה כהתייחסות. לאחר מכן, סובב במהירות את שולחן העבודה לאותו כיוון ונעל את המיקום כל 30 שניות למדידה. מדוד סיבוב קדימה ואחורה פעם אחת, וההפרש המקסימלי בין זווית הסיבוב בפועל בכל עמדת מיקום לבין הערך התיאורטי (ערך הפקודה) הוא שגיאת האינדקס. אם מדובר בשולחן עבודה סיבובי CNC, יש להגדיר את מיקום היעד כל 30, וכל מיקום יעד צריך להיות ממוקם במהירות 7 פעמים מהכיוון החיובי והשלילי. ההבדל בפועל בין המיקום למיקום היעד הוא סטיית המיקום. לאחר מכן, יש לחשב את סטיית המיקום הממוצעת וסטיית התקן לפי השיטה המצוינת ב-GB10931-89 "שיטת הערכה לדיוק מיקום של כלי בקרה דיגיטליים של מכונות בקרה", ההפרש בין הערך המרבי של כל סטיות המיקום הממוצעות לבין ה- הערך המינימלי של כל סטיות המיקום הממוצעות וסטיית התקן היא שגיאת דיוק המיקום של שולחן העבודה הסיבובי CNC.
בהתחשב בדרישות השימוש המעשיות של שנאים מהסוג היבש, בדרך כלל חשוב להתמקד במדידת מספר נקודות שוות בזווית ישרה כגון 0, 90, 180, 270 וכו'. יש צורך לשפר את הדיוק של נקודות אלו ברמה אחת בהשוואה למצבי זווית אחרים.
6. זיהוי דיוק אינדקס חוזר ונשנה של שולחן עבודה סיבובי
שיטת המדידה היא לבחור שלושה מצבים בתוך שבוע אחד משולחן העבודה הסיבובי ולחזור על המיקום שלוש פעמים, בהתאמה, ולבצע את הזיהוי בכיוון קדימה ואחורה של הסיבוב. דיוק חלוקת הערכים המרבי של ההפרש בין הערך התיאורטי במיקום המתאים לבין כל ערכי הקריאה. אם מדובר בשולחן עבודה סיבובי CNC, יש לקחת נקודת מדידה כל 30 כמיקום היעד, וכל מיקום יעד צריך להיות ממוקם במהירות 5 פעמים מהכיוון החיובי והשלילי. יש למדוד את ההפרש בין המיקום בפועל למיקום היעד, שהוא סטיית המיקום. לאחר מכן, יש לחשב את סטיית התקן לפי השיטה המצוינת ב-GB10931-89. פי שישה מסטיית התקן המקסימלית של כל נקודת מדידה היא דיוק האינדקס החוזר של שולחן העבודה הסיבובי CNC.
7. זיהוי מדוייק של שחזור מקור עבור ספסלי עבודה סיבוביים
שיטת המדידה היא לבצע איפוס מקור אחד מ-7 מצבים שרירותיים, לקבוע את עמדות העצירה שלהם ולהשתמש בהפרש המקסימלי שנקרא כדיוק של איפוס המוצא.
יש לציין כי הזיהוי הנוכחי של דיוק המיקום נמדד בתנאי מיקום מהירים. עבור כמה כלי מכונת CNC עם מהירות רוח נמוכה של מערכת הזנה, ערכי דיוק מיקום שונים יתקבלו בעת שימוש בקצבי הזנה שונים למיקום. בנוסף, תוצאות המדידה של דיוק המיקום קשורות לטמפרטורת הסביבה ולמצב העבודה של ציר הקואורדינטות. נכון לעכשיו, רוב כלי מכונת CNC משתמשים במערכת לולאה סגורה למחצה, ורכיבי זיהוי מיקום מותקנים לרוב על מנוע ההינע. אין זה מפתיע ששגיאה של 0.01-0.02mm מתרחשת בטווח של 1 מטר. זוהי שגיאה הנגרמת על ידי התארכות תרמית, וכמה כלי מכונות משתמשים בשיטות מתיחה מראש (הידוק מראש) כדי להפחית את ההשפעה.
דיוק המיקום החוזר של כל ציר קואורדינטות הוא מחוון הדיוק הבסיסי ביותר המשקף את היציבות של דיוק התנועה של אותו ציר. לא ניתן לדמיין שכלי מכונות עם דיוק גרוע יכולים לשמש ביציבות לייצור. נכון להיום, עקב המספר ההולך וגדל של פונקציות של מערכות CNC, ניתן לפצות באופן שיטתי שגיאות מערכת כמו שגיאת צבירת גובה, שגיאת מרווח הפוך וכו' בדיוק התנועה של כל מזרק מושב. רק שגיאות אקראיות לא ניתנות לפיצוי, ודיוק המיקום החוזר משקף את השגיאה האקראית המקיפה של מנגנון הנעת ההזנה, שלא ניתן לתקן על ידי פיצוי מערכת CNC. כאשר הוא נמצא מחוץ לסובלנות, ניתן לבצע רק כוונון עדין ותיקון של שרשרת הנעת ההזנה. לכן, אם מותר לבחור בכלי מכונה, עדיף לבחור במכונה בעלת דיוק מיקום חוזר גבוה.