Las máquinas herramienta CNC en procesamiento, desde el cálculo del programa de procesamiento hasta el control de la máquina herramienta para el procesamiento, son controladas automáticamente por el sistema CNC. Debido a que el operador no puede intervenir, evitar errores humanos, pero al mismo tiempo hay algunos errores que no pueden ser compensación humana. Por lo tanto, la propia máquina herramienta CNC plantea requisitos de mayor precisión. Sobre esta base, también se espera que el sistema CNC pueda aprovechar al máximo las funciones de la máquina herramienta CNC para compensar automáticamente algunos errores.
Para las máquinas herramienta CNC de bucle abierto y semicerrado, su precisión de posicionamiento depende principalmente de la precisión del tornillo de alimentación, por lo que las máquinas herramienta CNC suelen utilizar husillos de bolas de alta precisión. Pero los tornillos siempre tienen errores de fabricación, y el uso a largo plazo provocará desgaste. Por lo tanto, uno de los métodos comunes para mejorar aún más la precisión de posicionamiento de las máquinas herramienta es compensar el error de paso del husillo de bolas.
1, Hmétodo de ardware para compensar el principio del error de paso del husillo de bolas
En el pasado, en las máquinas herramienta CNC de bucle abierto, a menudo se utiliza el método de hardware para compensar el error de paso, es decir, el uso de métodos mecánicos para medir la curva de distribución de error de un husillo de bolas de cierto eje en máquinas herramienta CNC, el acumulado El valor de error del tono alcanza una posición equivalente al pulso para instalar un bloque. Cuando la mesa de la máquina se mueve, el microinterruptor instalado en la máquina herramienta envía una señal de compensación de error cada vez que toca el bloque, y el motor paso a paso recibe instrucciones para dar más o menos pasos a través del circuito de control.
Este método de compensación de pulso intermitente agrega algunas piezas mecánicas (como la palanca de compensación, el bloque, etc.) y circuitos (como los circuitos que transmiten la señal de compensación desde el microinterruptor a la unidad CNC) a la mesa de la máquina CNC. Además, este método de compensación es más adecuado para máquinas herramienta CNC de bucle abierto accionadas por motor paso a paso y métodos de interpolación incremental de pulso, pero no para máquinas herramienta CNC de bucle semicerrado accionadas por servomotor de CC o CA. Por lo tanto, la mayoría de las máquinas herramienta CNC utilizan actualmente métodos de software para compensar el error de paso del husillo de bolas.
2,TEl método de software para compensar el principio de error de paso del husillo de bolas.
El método de compensación de software de error de paso de la idea básica es: en una máquina herramienta CNC en el eje del husillo de bolas en todo el rango de recorrido, con instrucciones CNC para colocar la mesa en ciertas posiciones como la posición de comando, con posición de alta precisión sistema de medición para medir la posición real de estas posiciones (la mayoría del uso actual del interferómetro láser como instrumento de medición de alta precisión), la posición real y la posición de comando para comparar, calcular el husillo de bolas La curva de distribución de errores en todo el recorrido es calculado. Los errores se introducen en el CNC en forma de tabla. Posteriormente, el control numérico automáticamente tiene en cuenta los valores de error al controlar el movimiento de los ejes y los compensa mediante el programa preparado.
3, dispositivo de prueba y análisis de resultados
Tome el husillo de bolas longitudinal de la fresadora vertical CNC como ejemplo, la longitud de trabajo efectiva del husillo de bolas direccional es de 800 mm, y cada 15 mm de su longitud de 300 mm es un punto de posición de comando. El error de posicionamiento de cada punto de posición de comando se mide (su resolución es de 0,01 um) mediante un interferómetro láser de doble frecuencia. Se obtiene la curva de error de posicionamiento de la mesa longitudinal antes de la compensación del error de paso, como se muestra en la curva encerrada en un círculo en la figura. Después de que el método de software compensa el error de paso, la curva de error de posicionamiento se muestra como la curva circular en la figura. Obviamente, la precisión de posicionamiento de la máquina herramienta CNC mejora en gran medida mediante la compensación del error de paso.
La compensación de errores de paso es una de las formas efectivas de mejorar la precisión de posicionamiento de las máquinas herramienta CNC de bucle abierto y semicerrado, pero no es una panacea. Los errores de configuración repetitivos causados por la rigidez diaria del sistema de transmisión y las imprecisiones de fabricación no se pueden compensar. Además, el error de paso del tornillo tiene una fuerte relación con la temperatura ambiente. Por lo tanto, la única forma de mejorar aún más la precisión de las máquinas herramienta CNC es utilizar un sistema CNC de bucle completamente cerrado. En el sistema CNC de lazo completamente cerrado, el error de paso y algunos otros errores están en la posición de lazo cerrado y pueden ser corregidos por el lazo cerrado.
