Apdorojant CNC stakles, nuo apdorojimo programos apskaičiavimo iki apdorojimo staklių valdymo automatiškai valdo CNC sistema. Kadangi operatorius negali įsikišti, išvengti žmogiškųjų klaidų, tačiau tuo pačiu metu yra klaidų, kurios negali būti žmogaus kompensacijos. Todėl pati CNC staklės kelia aukštesnius tikslumo reikalavimus. Tuo remiantis, taip pat tikimasi, kad CNC sistema galės visiškai išnaudoti CNC staklių funkcijas, kad automatiškai kompensuotų kai kurias klaidas.
Atvirosios ir pusiau uždaros CNC staklių padėties nustatymo tikslumas daugiausia priklauso nuo tiekimo varžto tikslumo, todėl CNC staklėse dažnai naudojami didelio tikslumo rutuliniai varžtai. Tačiau varžtai visada turi gamybos klaidų, o ilgalaikis naudojimas lems nusidėvėjimą. Todėl vienas iš įprastų būdų, kaip dar labiau pagerinti staklių padėties nustatymo tikslumą, yra kompensuoti rutulinio sraigto žingsnio paklaidą.
1, Hardware metodas, skirtas kompensuoti rutulinio sraigto žingsnio paklaidos principą
Anksčiau atvirojo ciklo CNC staklėse žingsnio paklaidai kompensuoti dažnai buvo naudojamas aparatūros metodas, tai yra mechaninių metodų naudojimas tam tikros ašies rutulinio sraigto klaidų pasiskirstymo kreivei išmatuoti CNC staklėse, žingsnio paklaidos vertė pasiekia impulso ekvivalento padėtį, kad būtų sumontuotas blokas. Kai staklių stalas juda, staklėje sumontuotas mikrojungiklis kaskart palietus bloką siunčia klaidos kompensavimo signalą, o žingsniniam varikliui nurodoma atlikti daugiau ar mažiau žingsnių per valdymo grandinę.
Šis nutrūkstamo impulsų kompensavimo metodas prideda kai kurias mechanines dalis (pvz., kompensavimo svirtį, bloką ir kt.) ir grandines (pvz., schemą, perduodančią kompensavimo signalą iš mikrojungiklio į CNC įrenginį) prie CNC staklės lentelės. Be to, šis kompensavimo metodas labiau tinka laipterio varikliu varomoms atvirojo ciklo CNC staklėms ir impulsinio prieauginio interpoliavimo metodams, bet ne nuolatinės arba kintamosios srovės servovarikliu varomoms pusiau uždaros CNC staklėms. Todėl dauguma CNC staklių šiuo metu naudoja programinius metodus, skirtus kompensuoti rutulinio sraigto žingsnio paklaidą.
2,Tprograminės įrangos metodas rutulinio sraigto žingsnio paklaidos principui kompensuoti.
Pagrindinės idėjos žingsnio paklaidos programinės įrangos kompensavimo metodas yra toks: CNC staklėje ant rutulinio sraigto ašies per visą eigos diapazoną, su CNC instrukcijomis pastatyti stalą tam tikrose padėtyse kaip komandinė padėtis, su didelio tikslumo padėtimi. matavimo sistema, skirta išmatuoti tikrąją šių padėčių padėtį (dažniausiai dabar naudojamas lazerinis interferometras kaip didelio tikslumo matavimo priemonė), faktinę padėtį ir komandos padėtį palyginimui, apskaičiuoti rutulinį varžtą Klaidos pasiskirstymo kreivė per visą eigą yra skaičiuojamas. Klaidos įvedamos į CNC lentelės pavidalu. Vėliau skaitmeninis valdymas automatiškai atsižvelgia į klaidų reikšmes, valdydamas ašies judėjimą ir jas kompensuoja parengta programa.
3, testavimo prietaisas ir rezultatų analizė
Kaip pavyzdį paimkite CNC vertikalaus frezavimo staklių išilginį rutulinį varžtą, nukreipto rutulinio sraigto efektyvusis darbinis ilgis yra 800 mm, o kas 15 mm iš 300 mm ilgio yra komandos padėties taškas. Kiekvieno komandos padėties taško padėties nustatymo paklaida matuojama (jos skiriamoji geba yra 0,01 um) dviejų dažnių lazeriniu interferometru. Gaunama išilginės lentelės padėties nustatymo paklaidos kreivė prieš žingsnio paklaidos kompensavimą, kaip parodyta apskritimo kreivė paveiksle. Po to, kai žingsnio paklaida kompensuojama programinės įrangos metodu, padėties nustatymo klaidos kreivė paveiksle rodoma kaip apskritimo kreivė. Akivaizdu, kad CNC staklių padėties nustatymo tikslumas labai pagerėja kompensuojant žingsnio paklaidą.
Žingsnio paklaidos kompensavimas yra vienas iš veiksmingų būdų pagerinti atvirojo ir pusiau uždaro ciklo CNC staklių padėties nustatymo tikslumą, tačiau tai nėra panacėja. Pasikartojančios nustatymo klaidos, atsiradusios dėl kasdienio pavaros sistemos standumo ir gamybos netikslumų, negali būti kompensuojamos. Be to, varžto žingsnio paklaida yra stipriai susijusi su aplinkos temperatūra. Todėl vienintelis būdas dar labiau pagerinti CNC staklių tikslumą yra naudoti visiškai uždaro ciklo CNC sistemą. Visiškai uždaro ciklo CNC sistemoje žingsnio paklaida ir kai kurios kitos klaidos yra uždaro ciklo padėtyje ir gali būti ištaisytos uždaru ciklu.
