2023/05/08
Rola linijki w narzędziach maszynowych CNC
Jako element wykrywający pozycję osi liniowej obrabiarek CNC, linijka siatkowa działa jak "oczy" człowieka.Jego zadaniem jest "monitorowanie", czy oś liniowa porusza się dokładnie do pozycji wymaganej przez system CNC po wykonaniu polecenia ruchuBez linijki, the accuracy of whether the linear axis can reach the position required by the CNC system after receiving the movement command relies entirely on the accuracy of the CNC system's debugging and mechanical transmission.
Po użyciu narzędzia CNC przez pewien czas, ze względu na modyfikację parametrów elektrycznych debugowania i wzrost błędów mechanicznych,oś liniowa może być daleko od pozycji wymaganej przez instrukcję systemu CNCW tym momencie system CNC i personel utrzymujący i obsługujący narzędzie maszynowe nie są świadomi różnicy.personel konserwacyjny musi przeprowadzić badania precyzyjne na maszynie narzędziowejDlatego też, jeśli narzędzie CNC nie ma zainstalowanej linijki kratkowej, konieczne jest regularne sprawdzanie dokładności narzędzia.Gdy precyzja narzędzia CNC jest zapomniany, aby być sprawdzane, może prowadzić do przekroczenia tolerancji dokładności produktu lub nawet do jego odrzucenia.
Jeśli oś liniowa narzędzia CNC jest wyposażona w linijkę siatkową, powyższy problem nie musi już być przedmiotem obaw personelu.Jeżeli oś liniowa nie osiąga dokładnej pozycji z przyczyn mechanicznych, linijka siatki, jako element wykrywający pozycję, wysyła instrukcje zwrotne do systemu CNC, umożliwiając osi liniowej osiągnięcie stosunkowo dokładnej pozycji.linijka kratka pełni funkcję nadzoru niezależną od maszyny narzędzia, podobnie jak ludzkie oczy, stale "monitorują" pozycję osi liniowej, aby zapewnić, że oś liniowa osiąga pozycję wymaganą przez system CNC.
Celem zastosowania linijki w produkcji nowych narzędzi lub w renowacji starych narzędzi jest zwiększenie dokładności działania osi liniowej.dokładność pracy nie zależy całkowicie od linijki, ale głównie od dokładności geometrycznej części mechanicznej osi liniowej. Liniarka kratka nie może zastąpić dokładności maszyny. Może tylko "dodać lodu do ciasta". Wiele osób ma błędne wyobrażenia na ten temat.Jeśli dokładność geometryczna osi liniowej narzędzia maszynowego jest słaba, jak niektóre zwojowe osi wykorzystujące stojak do przesyłki, będzie duża wolność od tyłu.wystąpią oscylacje wokół dokładnej pozycji ze względu na niską dokładność transmisji osi liniowej.
System sterowania półzamkniętą pętlą nie może kontrolować błędu przesyłowego generowanego przez mechanizm przesyłowy maszyny narzędzia,błąd deformacji termicznej generowany przez mechanizm przesyłowy podczas pracy przy dużych prędkościach, oraz błąd spowodowany zużyciem układu przesyłowego podczas pracy przy dużych prędkościach.te błędy poważnie wpływają na dokładność obróbki i stabilność narzędzia maszynowego CNC. Liniarna linijka sieci zapewnia pełną kontrolę zamkniętą różnych osi współrzędnych liniowych narzędzia maszynowego CNC, zmniejszając powyższe błędy i poprawiając dokładność pozycjonowania,powtarzalnośćJako kluczowy element poprawy dokładności pozycjonowania narzędzi CNC, jest coraz bardziej preferowany przez użytkowników.
Dokładność narzędzi CNC
Dokładność obrabiarek CNC obejmuje głównie trzy aspekty: dokładność geometryczną, dokładność pozycjonowania i dokładność obróbki.
Dokładność geometryczna, znana również jako precyzja mechaniczna, jest kompleksowym odzwierciedleniem błędów kształtu geometrycznego kluczowych części narzędzia maszynowego po montażu.Wykorzystywane narzędzia i metody wykrywania są zasadniczo takie same jak w przypadku zwykłych maszyn narzędziowychPrzykładem jest precyzja geometryczna zwykłego pionowego centrum obróbczego, w którym uwzględniono następujące aspekty:
(1)Płaskość powierzchni stołu roboczego
(2) Perpendykularność ruchu w każdym kierunku współrzędnych
(3) Równoległość powierzchni stołu roboczego podczas ruchu w kierunku współrzędnych X i Y
(4) Dokładność obrotu wrzeciona
(5)Równoległość linii wrzeciona, gdy główna skrzynka wrzeciona porusza się wzdłuż osi współrzędnych Z
(6)Linearność wrzeciona podczas ruchu w kierunku współrzędnych Z
Dokładność pozycjonowania odnosi się do rzeczywistej dokładności pozycji, jaką główne elementy narzędzia maszynowego mogą osiągnąć na końcu ich ruchu.Błąd pomiędzy rzeczywistą pozycją a określoną pozycją nazywa się błędem pozycjonowaniaDokładność pozycjonowania narzędzia maszynowego CNC można rozumieć jako jego precyzję ruchu, która zależy od układu CNC i błędów przenoszenia mechanicznego.Ruch każdego ruchomego elementu narzędzia maszynowego jest wykonywany pod kontrolą urządzenia CNCDokładność, jaką może osiągnąć każdy ruchomy element, odzwierciedla bezpośrednio precyzję, jaką może osiągnąć obrobiona część.Dokładność pozycjonowania jest bardzo ważnym aspektem badań narzędziowych.
Dokładność powtarzania pozycji odnosi się do spójności dokładności pozycji uzyskiwanej poprzez wielokrotne uruchamianie tego samego kodu programowego na narzędziu CNC.Dokładność powtórnego pozycjonowania wpływa na takie czynniki, jak charakterystyka serwo układu, otwartość i sztywność łączy przesyłowych podaży oraz właściwości tarcia.który wpływa na spójność partii części obróbki, co czyni go bardzo ważnym wskaźnikiem precyzji.
Dokładność obróbki
Dokładność geometryczna i pozycjonowania narzędzi maszynowych jest zazwyczaj mierzona, gdy nie ma obciążenia cięcia, a maszyna jest nieruchoma lub porusza się z niską prędkością.Może to odzwierciedlać tylko w pewnym stopniu dokładność obróbki narzędzia maszynowego, ponieważ istnieje szereg czynników, które mogą wpływać na dokładność obróbki narzędzia maszynowego w rzeczywistych warunkach pracy.składniki narzędzia maszynowego ulegną deformacji elastycznejPod wpływem wewnętrznych źródeł ciepła w narzędziu maszynowym (takich jak ciepło wytwarzane przez silniki elektryczne, urządzenia przesyłowe hydrauliczne, tarcie łożysk, biegów itp.)) oraz zmiany temperatury otoczeniaZ powodu wpływu sił cięcia i prędkości ruchu narzędzie wytwarza wibracje.Gdy ruchome części obrabiarki poruszają się z prędkością roboczą, dokładność ruchu różni się od dokładności mierzonej przy niskiej prędkości z powodu wpływu folii olejowej między względnymi powierzchniami przesuwnymi i innymi czynnikami.Wszystko to spowoduje zmiany w dokładności statycznej narzędzia maszynowegoDokładność narzędzia maszynowego w warunkach pracy, takich jak obciążenie zewnętrzne, wzrost temperatury,i wibracja nazywa się dynamiczną dokładnością narzędzia maszynowegoOprócz bliskiego związku z dokładnością statyczną, dokładność dynamiczna jest również w dużej mierze określona przez sztywność, odporność na wibracje i stabilność termiczną narzędzia maszynowego.
Obecnie w produkcji pełna dokładność dynamiczna narzędzia jest oceniana na podstawie dokładności obrabionego kawałka wytworzonego poprzez cięcie,który nazywa się dokładnością pracy narzędzia maszynowegoDokładność pracy jest kompleksowym odzwierciedleniem wpływu różnych czynników na dokładność obróbki.
Poprawa precyzji narzędzi maszynowych.
Obecnie istnieją dwie główne metody poprawy dokładności obróbki obrabiarek CNC w przemyśle obróbki części: zapobieganie błędom i rekompensata błędów.
Zapobieganie błędom odnosi się do środków służących poprawie poziomu jakości projektowania, obróbki i montażu części, skutecznej kontroli czynników środowiskowych,i osiągnąć cel wyeliminowania lub zmniejszenia źródeł błędówNa przykład, using high-rigidity and thermally symmetrical guides and ball screws for room temperature control can effectively reduce the thermal deformation of the machine tool and the temperature rise of heat sources, zmniejszając w ten sposób występowanie błędów.
Metody zapobiegania błędom są głównie podzielone na trzy kategorie: zapobieganie błędom wymiarowym i błędom geometrycznym, zapobieganie błędom deformacji termicznej i zapobieganie innym błędom.Metody zapobiegania błędom mogą do pewnego stopnia zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia błędów, ale niemalże niemożliwe jest całkowite wyeliminowanie deformacji termicznych i błędów geometrycznych.i koszty poprawy jakości części są zbyt wysokie, więc nie jest powszechne w praktycznych zastosowaniach.
Metody kompensacji błędów obejmują instalację sond precyzyjnych, czujników pozycji, linijek kratowych,i inne urządzenia na narzędziach CNC w celu przekazywania informacji zwrotnych o błędzie obróbki narzędzia CNC do systemu CNC w czasie rzeczywistymNarzędzie maszynowe automatycznie kompensuje dokładność obróbki, poprawiając dokładność obróbki części i znacznie oszczędzając koszty surowców.
Częste usterki linijek sieciowych jako elementów wykrywania pozycji dla osi liniowych
1.Oś liniowa nie może znaleźć pulsu zerowego podczas powrotu do punktu odniesienia.
Z punktu widzenia wydajności oznacza to, że oś nie przestaje działać, dopóki nie uderzy w przełącznik graniczny przy powrocie do punktu odniesienia.
Przyczyną tej usterki jest zazwyczaj brudna głowica odczytu lub linijka kratkowa.Czyszczenie części z wagą przy użyciu jedwabnej tkaniny zanurzonej w bezwodnym etanolu.
2.Oś liniowa narzędzia maszynowego CNC zgłasza alarm podczas pracy.
Jeżeli systemy Siemens 840D lub Fanuc CNC zgłaszają alarm "błąd kodera sprzętowego" lub jeśli system Heidenhain CNC zgłasza alarm "błąd zwrotny", przyczyną może być:
1 W wyniku drgań lub z innych powodów odległość między głowicą odczytu a linijerką kratkową na narzędziu maszynowym zwiększa się w trakcie użytkowania,i system CNC błędnie myśli, że linijka krat jest uszkodzonyMetodą rozwiązywania tego problemu jest regulacja odległości między głowicą odczytu a linijerką siatki zgodnie z wymaganiami podręcznika linijerki siatki.Odległość między głowicą odczytu a ciałem linijki siatki wynosi około 1-10,5 mm, a najlepiej nie przekraczać 2 mm.
2 Położenie instalacji linijki nie jest odpowiednie, np. umieszczenie jej w pobliżu zbiornika oleju, gdzie olej i gaz mogą zanieczyszczać linijkę."stałe linijki" i "ruchome linijki" linijki siatki należy oczyszczać oddzielnie, a następnie linijka siatki należy regulować po zainstalowaniu przed jej użyciem.
3 Pozycja montażu głowicy odczytu nie jest odpowiednia, co może spowodować uszkodzenie głowicy odczytu.powodujące uszkodzenie linii siatkowych i powodujące całkowite uszkodzenie stałej linijki linijki siatkowej.
3.Przebieg osi liniowej w maszynie CNC
Gdy osią liniową maszyny CNC biegnie, jest to zazwyczaj spowodowane zanieczyszczeniem elementu wykrywającego pozycję, takiego jak linijka siatkowa osi liniowej.głowica siatkowa lub głowica odczytu linijki siatkowej musi być czysta.
4.Inne sytuacje awarii
W latach konserwacji maszyn CNC stwierdzono, że linijka siatki, jako element wykrywania pozycji systemu CNC,może poprawić dokładność pozycjonowania osi liniowej narzędzia maszynowego, gdy część mechaniczna narzędzia jest w dobrym staniePonadto linijka kratka może również wykrywać potencjalne lub istniejące problemy w części mechanicznej narzędzia maszynowego.
Po przekształceniu obrabiarki C61200 produkowanej przez Wuzhong w maszynę CNC przy użyciu systemu FAGOR 8055TC, podczas obróbki rol,oś X oddalała się od rol samodzielnie, gdy narzędzie dotykało większych części o większej średnicy ciała eliptycznej rolki bez polecenia ruchu oś XGdy narzędzie dotykało części o mniejszej średnicy nadwozia rolka, oś X poruszała się w kierunku rolek sama, powodując, że oś X poruszała się do przodu i do tyłu.
Po sprawdzeniu układu CNC narzędzia maszynowego stwierdzono, że przy włączeniu osi X serwo silnik prądu przemiennego był zablokowany siłą samoblokującą.W przypadku gdy element wykrywania pozycji osi X został osłonięty i zmieniony na pętlę półzamkniętąNiektórzy ludzie myślą, że to zjawisko jest spowodowane problemem z linijek kratownicy,Ale okazało się, że tylna czapka wiertniczki była luźna.Dlatego, gdy narzędzie wchodzi w kontakt z większymi średnicami części ciała rolka, ciało rolkowe wywiera "górną" siłę na osi X, odpychając ją od średnicy ciała rolki.ruch osi X nie jest spowodowany instrukcją narzędzia CNCLiniarka siatki wykorzystywana do wykrywania pozycji osi X wykazała, że oś X poruszała się w kierunku "+X" (odległa od średnicy ciała walcowania) bez żadnych instrukcji systemu CNC.Funkcja linijki jest wykrywanie, czy oś liniowa porusza się dokładnie pod działaniem instrukcji CNCJeśli ruch nie jest dokładny, system CNC interweniuje, aby ustawić oś liniową w prawidłowej pozycji.istnieje pewna przepaść między narzędziem a korpusem rolki. Poprzez funkcję linijki sznurowej, oś X przesuwa się w kierunku średnicy ciała rolki, aby ustawić ją w pozycji współrzędnych osi X wydanej przez system CNC. W ten sposóbgdy nadwozie rolka obraca się o jedno obrócenie bez żadnych instrukcji danych do przesuwania osi X, oś X zmienia kierunek odchylenia się od i w kierunku średnicy nadwozia rolka, powodując ruch do przodu i do tyłu podczas obróbki rolki ze względu na luźną klapę tylną śruby kulkowej.
W maszynie CNC, w której pewna oś liniowa przyjmuje całkowicie zamkniętą pętlę, występują drgania silnika i oscylacje wału.to nieprawidłowe zjawisko znikaOgólnie rzecz biorąc, element wykrywający pozycję, taki jak linijka kratkowa i głowica odczytowa,należy najpierw sprawdzić czy są czyste i czy pozycja montażu głowicy odczytu jest rozsądna, a element wykrywający pozycję należy wykluczyć.
Read More
