CNC obrábacie stroje pri spracovaní, od výpočtu spracovateľského programu až po riadenie obrábacieho stroja až po spracovanie sú automaticky riadené CNC systémom. Pretože operátor nemôže zasiahnuť, vyhnúť sa ľudskej chybe, ale zároveň tam sú niektoré chyby, nemôže byť ľudská kompenzácia. Preto samotný CNC obrábací stroj kladie vyššie požiadavky na presnosť. Na tomto základe sa tiež očakáva, že CNC systém môže plne využiť funkcie CNC obrábacieho stroja, aby automaticky kompenzoval niektoré chyby.
Pri CNC obrábacích strojoch s otvorenou a polouzavretou slučkou závisí jej presnosť polohovania najmä od presnosti podávacej skrutky, preto CNC obrábacie stroje často používajú vysoko presné guľôčkové skrutky. Ale skrutky majú vždy výrobné chyby a dlhodobé používanie povedie k opotrebovaniu. Preto jednou z bežných metód na ďalšie zlepšenie presnosti polohovania obrábacích strojov je kompenzácia chyby stúpania guľôčkovej skrutky.
1, Hardware metóda na kompenzáciu princípu chyby stúpania guľôčkovej skrutky
V minulosti sa v CNC obrábacích strojoch s otvorenou slučkou často používala hardvérová metóda na kompenzáciu chyby stúpania, to znamená použitie mechanických metód na meranie krivky distribúcie chýb určitej osi guľôčkovej skrutky v CNC obrábacích strojoch, nahromadené chybová hodnota rozstupu dosiahne pulz ekvivalentnú polohu na inštaláciu bloku. Keď sa stôl stroja pohybuje, mikrospínač nainštalovaný na obrábacom stroji vyšle signál kompenzácie chyby vždy, keď sa dotkne bloku, a krokový motor dostane pokyn, aby vykonal viac alebo menej krokov cez riadiaci obvod.
Táto metóda prerušovanej pulznej kompenzácie pridáva na stôl CNC stroja niektoré mechanické časti (ako kompenzačná páka, blok atď.) a obvody (ako je obvod, ktorý prenáša kompenzačný signál z mikrospínača do CNC jednotky). Okrem toho je táto metóda kompenzácie vhodnejšia pre CNC obrábacie stroje s otvorenou slučkou poháňané krokovým motorom a metódy pulznej prírastkovej interpolácie, ale nie pre CNC obrábacie stroje s polouzavretou slučkou poháňané jednosmerným alebo striedavým servomotorom. Preto väčšina CNC obrábacích strojov v súčasnosti používa softvérové metódy na kompenzáciu chyby stúpania guľôčkovej skrutky.
2,TSoftvérová metóda na kompenzáciu princípu chyby stúpania guľôčkovej skrutky.
Metóda softvérovej kompenzácie chyby rozstupu základnej myšlienky je: v CNC obrábacom stroji na osi guľôčkovej skrutky v celom rozsahu pohybu, s CNC inštrukciami na umiestnenie stola do určitých polôh ako príkazová poloha, s vysokou presnosťou polohy merací systém na meranie skutočnej polohy týchto polôh (väčšina súčasného použitia laserového interferometra ako vysoko presného meracieho prístroja), skutočnej polohy a príkazovej polohy na porovnanie, výpočet guľôčkovej skrutky Krivka rozloženia chýb počas celého zdvihu sa vypočítava. Chyby sa zapisujú do CNC vo forme tabuľky. Potom číslicové riadenie automaticky zohľadní chybové hodnoty pri riadení pohybu osi a kompenzuje ich pomocou pripraveného programu.
3, Testovacie zariadenie a analýza výsledkov
Ako príklad si vezmite pozdĺžnu guľôčkovú skrutku CNC vertikálnej frézky, efektívna pracovná dĺžka smerovej guľôčkovej skrutky je 800 mm a každých 15 mm z jej dĺžky 300 mm je bodom polohy príkazu. Chyba polohovania každého bodu príkazu je meraná (jeho rozlíšenie je 0,01 um) dvojfrekvenčným laserovým interferometrom. Získa sa krivka chyby polohovania pozdĺžneho stola pred kompenzáciou chyby stúpania, ako je znázornené na zakrúžkovanej krivke na obrázku. Po kompenzácii chyby rozstupu softvérovou metódou sa krivka chyby polohovania zobrazí ako kruhová krivka na obrázku. Je zrejmé, že presnosť polohovania CNC obrábacieho stroja sa výrazne zlepšuje kompenzáciou chyby stúpania.
Kompenzácia chyby rozstupu je jedným z účinných spôsobov, ako zlepšiť presnosť polohovania CNC obrábacích strojov s otvorenou a polouzavretou slučkou, ale nie je všeliekom. Opakujúce sa chyby nastavenia spôsobené každodennou tuhosťou pohonného systému a výrobnými nepresnosťami sa nedajú kompenzovať. Okrem toho má chyba stúpania skrutky silný vzťah s teplotou okolia. Preto jediným spôsobom, ako ďalej zlepšovať presnosť CNC obrábacích strojov, je použitie plne uzavretého CNC systému. V plne uzavretom systéme CNC sú chyba rozstupu a niektoré ďalšie chyby v polohe uzavretej slučky a môžu byť opravené uzavretou slučkou.
