CNC alatni strojevi u obradi, od izračuna programa obrade do kontrole alatnog stroja za obradu automatski kontrolira CNC sustav. Budući da operater ne može intervenirati, izbjeći ljudsku pogrešku, ali u isto vrijeme postoje neke pogreške koje ne mogu biti ljudska naknada. Stoga sam CNC alatni stroj postavlja veće zahtjeve točnosti. Na temelju toga, također se nadamo da CNC sustav može u potpunosti omogućiti funkcije CNC alatnog stroja da automatski kompenzira neke pogreške.
Za CNC alatne strojeve s otvorenom petljom i poluzatvorenom petljom, njegova točnost pozicioniranja ovisi uglavnom o točnosti dovodnog vijka, tako da CNC alatni strojevi često koriste visoko precizne kuglične vijke. Ali vijci uvijek imaju greške u proizvodnji, a dugotrajna uporaba dovest će do habanja. Stoga je jedna od uobičajenih metoda za daljnje poboljšanje točnosti pozicioniranja alatnih strojeva kompenzacija pogreške nagiba kugličnog vretena.
1, Hardware metoda za kompenzaciju principa pogreške nagiba kugličnog vijka
U prošlosti u CNC alatnim strojevima s otvorenom petljom, često se koristila hardverska metoda za kompenzaciju pogreške uspona, odnosno korištenje mehaničkih metoda za mjerenje krivulje distribucije pogreške kugličnog vijka određene osi u CNC alatnim strojevima, akumulirana vrijednost pogreške koraka dosegne položaj ekvivalentan pulsu za ugradnju bloka. Kada se stol stroja pomiče, mikroprekidač instaliran na alatnom stroju šalje signal kompenzacije greške svaki put kada dodirne blok, a koračni motor dobiva instrukcije da poduzme više ili manje koraka kroz upravljački krug.
Ova metoda kompenzacije isprekidanog pulsa dodaje neke mehaničke dijelove (kao što je kompenzacijska poluga, blok, itd.) i sklopove (kao što su sklopovi koji prenose kompenzacijski signal od mikroprekidača do CNC jedinice) na stol CNC stroja. Osim toga, ova metoda kompenzacije je prikladnija za CNC alatne strojeve otvorene petlje s koračnim motorom i metode impulsne inkrementalne interpolacije, ali ne i za poluzatvorene CNC alatne strojeve s DC ili AC servo motorom. Zbog toga većina CNC alatnih strojeva trenutno koristi softverske metode za kompenzaciju pogreške nagiba kugličnog vretena.
2,Tsoftverska metoda za kompenzaciju principa pogreške nagiba kugličnog vretena.
Metoda softverske kompenzacije pogreške u usponu osnovna ideja je: u CNC alatnom stroju na osi kugličnog vretena u cijelom rasponu hoda, s CNC uputama za postavljanje stola u određene položaje kao naredbeni položaj, s visokopreciznim položajem mjerni sustav za mjerenje stvarnog položaja ovih položaja (većina trenutne upotrebe laserskog interferometra kao visokopreciznog mjernog instrumenta), stvarni položaj i položaj naredbe za usporedbu, izračunavanje kugličnog vretena Krivulja distribucije pogreške tijekom cijelog hoda izračunava se. Pogreške se unose u CNC u obliku tablice. Nakon toga, numeričko upravljanje automatski uzima u obzir vrijednosti grešaka pri upravljanju pomakom osi i kompenzira ih pomoću pripremljenog programa.
3, Uređaj za testiranje i analiza rezultata
Uzmimo uzdužni kuglični vijak CNC vertikalne glodalice kao primjer, efektivna radna duljina usmjerenog kugličnog vijaka je 800 mm, a svakih 15 mm njegove duljine od 300 mm je točka komandnog položaja. Pogreška pozicioniranja svake točke komandnog položaja mjeri se (njena rezolucija je 0,01 um) dvofrekventnim laserskim interferometrom. Dobiva se krivulja pogreške pozicioniranja uzdužnog stola prije kompenzacije pogreške nagiba, kao što je prikazano zaokruženom krivuljom na slici. Nakon što se pogreška nagiba kompenzira softverskom metodom, krivulja pogreške pozicioniranja prikazana je kao kružna krivulja na slici. Očito je da je točnost pozicioniranja CNC alatnog stroja uvelike poboljšana kompenzacijom pogreške nagiba.
Kompenzacija pogreške nagiba jedan je od učinkovitih načina za poboljšanje točnosti pozicioniranja CNC alatnih strojeva s otvorenom i poluzatvorenom petljom, ali nije lijek za sve. Ponavljajuće pogreške u podešavanju uzrokovane svakodnevnom krutošću pogonskog sustava i proizvodnim netočnostima ne mogu se kompenzirati. Osim toga, pogreška nagiba vijka ima snažan odnos s temperaturom okoline. Stoga je jedini način za daljnje poboljšanje točnosti CNC alatnih strojeva korištenje potpuno zatvorenog CNC sustava. U CNC sustavu s potpuno zatvorenom petljom, pogreška uspona i neke druge pogreške nalaze se u zatvorenoj petlji položaja i mogu se ispraviti zatvorenom petljom.
