Trockenware! Sieben Methoden zur Erkennung der Positioniergenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen

Die Positionierungsgenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen bezieht sich auf die Positionsgenauigkeit, die durch die Bewegung jeder Koordinatenachse der Werkzeugmaschine unter der Steuerung des CNC-Geräts erreicht werden kann. Die Positioniergenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen kann als Bewegungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine verstanden werden.
Gewöhnliche Werkzeugmaschinen werden manuell zugeführt, und die Positioniergenauigkeit wird hauptsächlich durch Lesefehler bestimmt, während die Bewegung von CNC-Werkzeugmaschinen durch digitale Programmanweisungen erreicht wird, sodass die Positioniergenauigkeit durch das CNC-System und mechanische Übertragungsfehler bestimmt wird. Die Bewegung jeder beweglichen Komponente der Werkzeugmaschine wird unter der Steuerung des CNC-Geräts ausgeführt, und die Genauigkeit, die jede bewegliche Komponente unter der Steuerung von Programmanweisungen erreichen kann, spiegelt direkt die Genauigkeit wider, die die bearbeiteten Teile erreichen können. Daher ist die Positionierungsgenauigkeit ein wichtiger Erkennungsinhalt.
1. Erkennung der Genauigkeit der linearen Bewegungspositionierung
Die Genauigkeit der linearen Bewegungspositionierung wird im Allgemeinen unter lastfreien Bedingungen von Werkzeugmaschinen und Werkbänken durchgeführt. Gemäß nationalen Normen und den Bestimmungen der Internationalen Organisation für Normung (ISO-Normen) sollte die Prüfung von CNC-Werkzeugmaschinen auf Lasermessungen basieren. In Ermangelung eines Laserinterferometers kann für normale Benutzer auch eine Standardskala mit einem optischen Lesemikroskop für Vergleichsmessungen verwendet werden. Allerdings muss die Genauigkeit des Messgeräts um 1-2 Stufen höher sein als die gemessene Genauigkeit.
Um alle Fehler bei der Mehrfachpositionierung abzubilden, legt die ISO-Norm fest, dass jeder Positionierungspunkt auf der Grundlage des Durchschnitts von fünf Messungen und eines Streubands von -3 berechnet werden sollte, um ein Streuband für den Positionierungspunkt zu bilden.
2. Erkennung der wiederkehrenden Positionierungsgenauigkeit in linearen Bewegungen
Die für die Erkennung verwendeten Instrumente sind die gleichen wie für die Erkennung der Positionierungsgenauigkeit. Die allgemeine Erkennungsmethode besteht darin, an drei beliebigen Positionen in der Nähe des Mittelpunkts und der Enden jedes Koordinatenstrichs zu messen. Für jede Position wird eine schnelle Bewegungspositionierung verwendet, und die Positionierung wird siebenmal unter den gleichen Bedingungen wiederholt. Der Wert der Stoppposition wird gemessen und die maximale Differenz der Messwerte berechnet. Die Hälfte der maximalen Differenz zwischen den drei Positionen, begleitet von positiven und negativen Symbolen, wird als wiederholte Positionierungsgenauigkeit der Koordinate verwendet, was der grundlegendste Indikator für die Stabilität der Achsenbewegungsgenauigkeit ist.
3. Genauigkeit der Ursprungsrückkehr bei linearer Bewegung
Die Genauigkeit der Ursprungsrückgabe ist im Wesentlichen die wiederholte Positionierungsgenauigkeit eines bestimmten Punktes auf der Koordinatenachse, sodass ihre Erkennungsmethode vollständig mit der wiederholten Positionierungsgenauigkeit identisch ist.
4. Umkehrfehlererkennung der linearen Bewegung
Der umgekehrte Fehler der linearen Bewegung, auch Impulsverlust genannt, umfasst die umgekehrte Totzone der Antriebsteile in der Übertragungskette des Koordinatenachsenvorschubs (z. B. Servomotoren, Servohydraulikmotoren und Schrittmotoren) sowie die umfassende Reflexion des Rückspiels und der elastischen Verformung verschiedener mechanischer Bewegungsübertragungspaare. Je größer der Fehler, desto geringer sind die Positionierungsgenauigkeit und die wiederholte Positionierungsgenauigkeit.
Die Erkennungsmethode für Rückwärtsfehler besteht darin, sich innerhalb des Hubs der gemessenen Koordinatenachse um eine bestimmte Strecke vorwärts oder rückwärts zu bewegen und diese Stoppposition als Referenz zu verwenden. Geben Sie dann einen bestimmten Bewegungsbefehlswert in die gleiche Richtung ein, um ihn um eine bestimmte Strecke zu bewegen, und bewegen Sie ihn dann um die gleiche Strecke in die entgegengesetzte Richtung, um die Differenz zwischen der Stoppposition und der Referenzposition zu messen. Führen Sie mehrere Messungen (normalerweise 7 Mal) an drei Positionen in der Nähe des Mittelpunkts und der Enden des Strichs durch und berechnen Sie den Durchschnittswert an jeder Position. Der Maximalwert des erhaltenen Durchschnittswerts ist der Umkehrfehlerwert.
5. Erkennung der Positionierungsgenauigkeit des rotierenden Arbeitstisches
Zu den Messwerkzeugen gehören Standarddrehtische, Winkelpolyeder, Kreisgitter und Kollimatoren (Kollimatoren), die je nach Situation ausgewählt werden können. Die Messmethode besteht darin, die Werkbank um einen Winkel vorwärts (oder rückwärts) zu drehen und anzuhalten, zu verriegeln und zu positionieren, wobei diese Position als Referenz verwendet wird. Drehen Sie dann die Werkbank schnell in die gleiche Richtung und fixieren Sie die Position alle 30 Sekunden für die Messung. Messen Sie die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung jeweils einmal. Die maximale Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehwinkel an jeder Positionierungsposition und dem theoretischen Wert (Sollwert) ist der Indexierungsfehler. Wenn es sich um einen CNC-Drehtisch handelt, sollte die Zielposition alle 30 eingestellt werden, und jede Zielposition sollte schnell 7 Mal aus der positiven und negativen Richtung positioniert werden. Der tatsächliche Unterschied zwischen der Position und der Zielposition ist die Positionsabweichung. Dann sollten die durchschnittliche Positionsabweichung und die Standardabweichung gemäß der in GB10931-89 „Evaluation Method for Position Accuracy of Digital Control Machine Tools“ angegebenen Methode berechnet werden. Die Differenz zwischen dem Maximalwert aller durchschnittlichen Positionsabweichungen und dem Der Mindestwert aller durchschnittlichen Positionsabweichungen und die Standardabweichung ist der Positionierungsgenauigkeitsfehler des CNC-Rundtischs.
Angesichts der praktischen Einsatzanforderungen von Trockentransformatoren ist es im Allgemeinen wichtig, sich auf die Messung mehrerer gleichwinkliger Punkte wie 0, 90, 180, 270 usw. zu konzentrieren. Die Genauigkeit dieser Punkte muss verbessert werden um eine Ebene im Vergleich zu anderen Winkelpositionen.
6. Wiederholte Indexierungsgenauigkeitserkennung des rotierenden Arbeitstisches
Die Messmethode besteht darin, innerhalb einer Woche drei Positionen des rotierenden Arbeitstisches auszuwählen, die Positionierung jeweils dreimal zu wiederholen und die Erkennung in Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtung durchzuführen. Die maximale Wertteilungsgenauigkeit der Differenz zwischen dem theoretischen Wert an der entsprechenden Position und allen gelesenen Werten. Wenn es sich um einen CNC-Drehtisch handelt, sollte alle 30 ein Messpunkt als Zielposition genommen werden und jede Zielposition sollte schnell fünfmal aus der positiven und negativen Richtung positioniert werden. Gemessen werden soll die Differenz zwischen Ist-Position und Soll-Position, also die Positionsabweichung. Anschließend sollte die Standardabweichung gemäß der in GB10931-89 angegebenen Methode berechnet werden. Die maximale Standardabweichung jedes Messpunkts beträgt das Sechsfache der wiederholten Indexierungsgenauigkeit des CNC-Rundtischs.
7. Präzise Erkennung der Ursprungswiederherstellung für rotierende Werkbänke
Die Messmethode besteht darin, einen Nullpunkt-Reset von sieben beliebigen Positionen aus durchzuführen, deren Stopppositionen zu bestimmen und die maximal abgelesene Differenz als Genauigkeit des Nullpunkt-Resets zu verwenden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die aktuelle Erkennung der Positionierungsgenauigkeit unter schnellen und Positionierungsbedingungen gemessen wird. Bei einigen CNC-Werkzeugmaschinen mit schlechter Windgeschwindigkeit des Vorschubsystems werden unterschiedliche Positioniergenauigkeitswerte erzielt, wenn unterschiedliche Vorschubgeschwindigkeiten für die Positionierung verwendet werden. Darüber hinaus hängen die Messergebnisse der Positionierungsgenauigkeit von der Umgebungstemperatur und dem Betriebszustand der Koordinatenachse ab. Derzeit verwenden die meisten CNC-Werkzeugmaschinen ein halbgeschlossenes Regelkreissystem, und Positionserkennungskomponenten sind meist am Antriebsmotor installiert. Es ist nicht überraschend, dass innerhalb eines 1-m-Hubs ein Fehler von 0.01-0.02 mm auftritt. Hierbei handelt es sich um einen Fehler, der durch thermische Dehnung verursacht wird. Einige Werkzeugmaschinen verwenden Vordehnungsmethoden (Vorspannverfahren), um die Auswirkungen zu reduzieren.
Die wiederholte Positionierungsgenauigkeit jeder Koordinatenachse ist der grundlegendste Genauigkeitsindikator, der die Stabilität der Bewegungsgenauigkeit dieser Achse widerspiegelt. Es ist nicht vorstellbar, dass Werkzeugmaschinen mit geringer Genauigkeit stabil für die Produktion eingesetzt werden können. Aufgrund der zunehmenden Anzahl von Funktionen von CNC-Systemen können derzeit Systemfehler wie Pitch-Akkumulationsfehler, Umkehrspielfehler usw. in der Bewegungsgenauigkeit jedes Sitzinjektors systematisch kompensiert werden. Nur zufällige Fehler können nicht kompensiert werden, und die Genauigkeit der wiederholten Positionierung spiegelt den umfassenden zufälligen Fehler des Vorschubantriebsmechanismus wider, der durch die CNC-Systemkompensation nicht korrigiert werden kann. Wenn festgestellt wird, dass der Wert außerhalb der Toleranz liegt, kann nur eine Feineinstellung und Korrektur der Vorschubantriebskette durchgeführt werden. Wenn die Wahl einer Werkzeugmaschine erlaubt ist, ist es daher besser, eine Werkzeugmaschine mit hoher Wiederholgenauigkeit bei der Positionierung zu wählen.