Технология компенсации ошибок для повышения точности обработки станков с ЧПУ
В развитии и применении современной науки и техники существует два способа обеспечения точности механической обработки: один — повышение качества станков с ЧПУ, а другой — использование технологии компенсации ошибок. по повышению точности за счет технологии компенсации ошибок. Компенсацию ошибок обычно можно разделить на технологию предотвращения ошибок и технологию компенсации ошибок. Обычно в технологии компенсации ошибок используются методы моделирования, измерения ошибок и реализации компенсации ошибок. (1) Метод аппаратной статической компенсации. Использование метода аппаратной статической компенсации при контроле точности обработки подразумевает добавление внешнего аппаратного механизма и разрешение станку использовать вторичное положение для создания движения в направлении, противоположном ошибке, под действием внешней силы для уменьшения ошибок при обработке. При обработке винтов из-за ошибки между винтами станка использование линейки коррекции шага для регулировки шага между винтами является методом статической компенсации. Из-за ограничений метода статической компенсации компенсация может быть выполнена только путем регулировки числовых значений или параметров оборудования при остановке, а компенсация в реальном времени не может быть выполнена во время движения. Этот метод аппаратной статической компенсации используется относительно редко и обычно применяется. используется с Другие методы используются комплексно. (2) Комплексное использование метода статической компенсации и метода динамической компенсации. Как упоминалось выше, метод статической компенсации заключается в выполнении компенсации ошибок путем регулировки параметров, когда станок с ЧПУ находится в состоянии покоя. Этот метод компенсации может систематически компенсировать и повышать точность и не может выполнять компенсацию случайных ошибок во время движения. сочетание методов может значительно повысить точность обработки. Динамическая компенсация заключается в выполнении суммы компенсации или компенсации параметров на основе условий работы станка, условий окружающей среды и изменений пространственного положения во время обработки, а также выполнения компенсации обратной связи через состояние движения в реальном времени, например, при обработке станка. подшипники, посредством своевременного изменения параметров и компенсации для мониторинга тепла, геометрии и степени резания, это метод компенсации ошибок, имеющий практическое значение. Однако технический уровень станков с ЧПУ чрезвычайно высок, а инвестиционные затраты очень высоки. (3) Метод компенсации сервосистемы подачи. Сервосистема представляет собой передающее устройство, которое приводит в движение каждую координатную ось обработки. Такая система компенсации может работать как в прямом, так и в обратном направлении. Она может выполнять движение вперед или назад в реальном времени в соответствии с требованиями траектории обработки. Точность управления обработкой может достигать 0,1 микрона. Кроме того, она имеет широкую скорость. Диапазон, быстрый отклик и отсутствие перерегулирования, низкая скорость и высокий крутящий момент. В типичной системе подачи станка с ЧПУ система управления с разомкнутым контуром состоит из шагового двигателя. Угловое или линейное смещение шагового двигателя пропорционально количеству импульсов, а его скорость пропорциональна частоте импульсов. превращает командный импульс в шаговый двигатель. Вращательное движение выходного вала входного двигателя используется для управления обработкой станка; сервосистема положения подачи с замкнутым контуром в основном приводится в движение серводвигателем постоянного тока или серводвигателем переменного тока. Смещение стола станка может быть возвращено во времени для сравнения в устройстве с ЧПУ через устройство обнаружения. Разница между ними используется в качестве управляющего сигнала серводвигателя для управления рабочим столом для устранения ошибки смещения; Сервосистема положения подачи с полузамкнутым контуром состоит из блока управления положением и блока управления скоростью. Импульсы, излучаемые импульсным энкодером, используются в качестве сигналов обратной связи по положению, с одной стороны, и в качестве сигналов измерения скорости, с другой стороны. При изменении нагрузки щелчка частота импульсного сигнала обратной связи соответственно изменится. При реальной обработке на станке погрешность точности снижается за счет управления скоростью серводвигателя. (4) Измените метод компенсации G-кода. G-код — это язык, используемый для компиляции программ обработки станков. G-код имеет функцию компенсации инструмента, например G44 и G43, которые являются компенсацией длины инструмента. Принцип компенсации G-кода заключается в компенсации диапазона ошибок путем изменения информации о положении инструмента. Этот вид компенсации также широко используется для компенсации ошибок обработки на станках с ЧПУ. Например, модель компенсации ошибок пятиосного станка, разработанная Сюй и др., модифицирована на основе модели для изменения исходного положения инструмента, созданного с помощью модели. Программное обеспечение CAM и завершите его, изменив компенсацию ошибок обработки станка с ЧПУ. Этот метод компенсации требует, чтобы программисты G-кода определяли геометрию заготовки, определяли процесс и траекторию инструмента. Во время реальной работы, если происходит отклонение положения, необходимо выполнить компенсацию ошибки путем изменения G-кода. Обычно он используется для сравнения. Формы простых обработанных деталей не сложны и в основном представляют собой контуры, состоящие из прямых линий и дуг. Объем обработки данных невелик. При работе со сложными деталями с большой рабочей нагрузкой их необходимо модифицировать с помощью компьютерного управления G-кодом. Программисты выполняют программирование с помощью компьютера. (5) Метод компенсации смещения координат. Метод компенсации смещения координат использует смещение начала координат системы ЧПУ для компенсации ошибок станка с учетом обратной связи от таких сигналов, как положение. Во время работы программатора ошибки в обработке детали можно исправить с помощью визуального дисплея системы ЧПУ. В случае возникновения ошибок исходные координаты можно сбросить с помощью системы ЧПУ для компенсации ошибок. Этот метод компенсации подходит. для станков с ЧПУ с трехосными координатами. В этом методе компенсации обычно используются фиксированные боковые головки при использовании боковых головок, а также требуется определенная программная компенсация для обеспечения устойчивости фундамента.
