La eficiencia de los equipos de máquinas herramienta CNC está estrechamente ligada a su precisión, lo que la convierte en una prioridad clave para las empresas a la hora de adquirir o desarrollar dichas herramientas. Sin embargo, la precisión de la mayoría de las máquinas herramienta nuevas a menudo no alcanza los estándares requeridos al salir de fábrica. Además, la aparición de rodaje mecánico y desgaste durante el uso prolongado enfatiza la necesidad vital de ajustar la precisión de las máquinas herramienta CNC para garantizar un rendimiento de producción óptimo.
1. Compensación de reacción
Mitigación del juego dentro de las máquinas herramienta CNC, los errores que surgen de las zonas muertas inversas de los componentes impulsores en la cadena de transmisión de alimentación de cada eje de coordenadas y la holgura inversa de cada par de transmisión de movimiento mecánico conducen a desviaciones a medida que cada eje de coordenadas pasa del movimiento de avance al retroceso. Esta desviación, también conocida como espacio inverso o pérdida de impulso, puede afectar significativamente la precisión del posicionamiento y la precisión del posicionamiento repetitivo de la máquina herramienta cuando se utilizan servosistemas de circuito semicerrado. Además, el aumento gradual de las holguras de los pares cinemáticos debido al desgaste con el tiempo conduce a un aumento correspondiente de la desviación inversa. Por lo tanto, es imprescindible medir y compensar periódicamente la desviación inversa de cada eje de coordenadas de la máquina herramienta.
Medición del juego
Para evaluar la desviación inversa, comience dentro del rango de recorrido del eje de coordenadas. En primer lugar, establezca un punto de referencia moviéndose una distancia determinada hacia adelante o hacia atrás. A continuación, emita un comando de movimiento específico en la misma dirección para cubrir una distancia determinada. Luego, proceda a moverse la misma distancia en la dirección opuesta y determine la variación entre las posiciones de referencia y parada. Normalmente, se realizan múltiples mediciones (a menudo siete) en tres ubicaciones cerca del punto medio y en ambos extremos del rango de recorrido. Luego se calcula el valor promedio en cada ubicación, utilizándose el máximo entre estos promedios como medida para la desviación inversa. Es esencial moverse una distancia específica durante las mediciones para determinar con precisión el valor de desviación inversa.
Al evaluar la desviación inversa de un eje de movimiento lineal, es común emplear un indicador de cuadrante o un comparador como herramienta de medición. Si las circunstancias lo permiten, también se puede utilizar para este fin un interferómetro láser de doble frecuencia. Cuando se utiliza un indicador de cuadrante para mediciones, es esencial asegurarse de que la base y el vástago del medidor no se extiendan excesivamente, ya que un voladizo largo durante la medición puede hacer que la base del medidor se mueva debido a la fuerza, lo que genera lecturas inexactas y valores de compensación poco realistas.
La implementación de un método de programación para la medición puede mejorar la conveniencia y precisión del proceso. Por ejemplo, para evaluar la desviación inversa del eje X en una máquina herramienta vertical de tres coordenadas, el proceso puede comenzar presionando el medidor contra la superficie cilíndrica del husillo, seguido de ejecutar un programa designado para la medición.
N10G91G01X50F1000; mover el banco de trabajo hacia la derecha
N20X-50;la mesa de trabajo se mueve hacia la izquierda para eliminar la brecha de transmisión
N30G04X5; pausa para observación
N40Z50; Eje Z elevado y apartado
N50X-50: El banco de trabajo se mueve hacia la izquierda
N60X50: El banco de trabajo se mueve hacia la derecha y se reinicia
N70Z-50: reinicio del eje Z
N80G04X5: Pausa para observación
N90M99;
Es importante tener en cuenta que los resultados medidos pueden variar según las diferentes velocidades de funcionamiento del banco de trabajo. Generalmente, el valor medido a baja velocidad es mayor que el de alta velocidad, particularmente cuando la carga del eje de la máquina herramienta y la resistencia al movimiento son sustanciales. A velocidades más bajas, la mesa de trabajo se mueve a un ritmo más lento, lo que resulta en una menor probabilidad de sobrepasar y sobrepasar, por lo que produce un valor medido más alto. Por otro lado, a velocidades más altas, es más probable que se produzcan sobrepasos y sobrecarreras debido a la mayor velocidad de la mesa de trabajo, lo que da como resultado un valor medido más pequeño. El método de medición para la desviación inversa del eje de movimiento giratorio sigue un proceso similar al del eje lineal, con la única diferencia del instrumento utilizado para la detección.
Compensar la reacción
Numerosas máquinas herramienta CNC fabricadas en el país exhiben una precisión de posicionamiento de más de 0,02 mm, pero carecen de capacidad de compensación. En determinadas situaciones, se pueden emplear técnicas de programación para lograr un posicionamiento unidireccional y eliminar el juego de dichas máquinas herramienta. Mientras el componente mecánico permanezca sin cambios, es factible iniciar el procesamiento de interpolación una vez que el posicionamiento unidireccional de baja velocidad alcanza el punto de partida para la interpolación. Cuando se encuentra una dirección inversa durante la alimentación de interpolación, la interpolación formal del valor de holgura inversa tiene el potencial de mejorar la precisión del procesamiento de interpolación y cumplir eficazmente con los requisitos.pieza fresada cncRequisitos de tolerancia.
Para otras variedades de máquinas herramienta CNC, normalmente se designan múltiples direcciones de memoria en el dispositivo CNC para almacenar el valor de juego de cada eje. Cuando se dirige un eje de la máquina herramienta para cambiar su dirección de movimiento, el dispositivo CNC recuperará automáticamente el valor de juego del eje, lo que compensa y rectifica el valor del comando de desplazamiento de coordenadas. Esto garantiza que la máquina herramienta pueda posicionarse con precisión en la posición de comando y mitiga el impacto adverso de la desviación inversa en la precisión de la máquina herramienta.
Normalmente, los sistemas CNC están equipados con un único valor de compensación de juego disponible. Equilibrar la precisión del movimiento a alta y baja velocidad, así como abordar la mejora mecánica, se convierte en un desafío. Además, el valor de desviación inversa medido durante el movimiento rápido sólo puede utilizarse como valor de compensación de entrada. En consecuencia, resulta difícil lograr el equilibrio entre la precisión del posicionamiento rápido y la precisión de la interpolación durante el corte.
Para sistemas CNC como FANUC0i y FANUC18i, hay dos formas disponibles de compensación de holgura para movimiento rápido (G00) y movimiento de avance de corte a baja velocidad (G01). Dependiendo del método de alimentación elegido, el sistema CNC selecciona y utiliza automáticamente distintos valores de compensación para lograr una mayor precisión de procesamiento.
El valor de juego A, obtenido del movimiento de avance de corte de G01, debe ingresarse en el parámetro NO11851 (la velocidad de prueba de G01 debe determinarse en función de la velocidad de avance de corte y las características de la máquina herramienta comúnmente utilizadas), mientras que se debe ingresar el valor de juego B de G00. en el parámetro NO11852. Es importante tener en cuenta que si el sistema CNC busca ejecutar una compensación de juego inverso especificada por separado, el cuarto dígito (RBK) del parámetro número 1800 debe establecerse en 1; de lo contrario, no se realizará la compensación del juego inverso especificada por separado. Compensación de brechas. G02, G03, JOG y G01 emplean el mismo valor de compensación.
Compensación por errores de tono
El posicionamiento de precisión de las máquinas herramienta CNC implica la evaluación de la precisión con la que los componentes móviles de la máquina herramienta pueden alcanzar bajo el mando del sistema CNC. Esta precisión juega un papel crucial a la hora de distinguir las máquinas herramienta CNC de las convencionales. Alineado con la precisión geométrica de la máquina herramienta, impacta significativamente en la precisión del corte, particularmente en el mecanizado de agujeros. El error de paso en la perforación de pozos tiene un impacto sustancial. La capacidad de una máquina herramienta CNC para evaluar su precisión de procesamiento depende de la precisión de posicionamiento lograda. Por lo tanto, la detección y rectificación de la precisión de posicionamiento de las máquinas herramienta CNC son medidas esenciales para garantizar la calidad del procesamiento.
Proceso de medición del tono
Actualmente, el método principal para evaluar y manipular máquinas herramienta es el uso de interferómetros láser de doble frecuencia. Estos interferómetros funcionan según los principios de la interferometría láser y utilizan la longitud de onda del láser en tiempo real como referencia para la medición, mejorando así la precisión de la medición y ampliando la gama de aplicaciones.
El proceso para detectar el tono es el siguiente:
- Instale el interferómetro láser de doble frecuencia.
- Coloque un dispositivo de medición óptico a lo largo del eje de la máquina herramienta que requiere medición.
- Alinee el cabezal del láser para garantizar que el eje de medición sea paralelo o colineal con el eje de movimiento de la máquina herramienta, prealineando así la trayectoria óptica.
- Introduzca los parámetros de medición una vez que el láser alcance su temperatura de funcionamiento.
- Ejecute los procedimientos de medición prescritos moviendo la máquina herramienta.
- Procesar los datos y generar los resultados.
Compensación de errores de paso y calibración automática
Cuando el error de posicionamiento medido de una máquina herramienta CNC supera el rango permitido, es necesario corregir el error. Un enfoque predominante implica calcular la tabla de compensación del error de paso e ingresarla manualmente en el sistema CNC de la máquina herramienta para rectificar el error de posicionamiento. Sin embargo, la compensación manual puede llevar mucho tiempo y ser propensa a errores, especialmente cuando se trata de numerosos puntos de compensación en tres o cuatro ejes de la máquina herramienta CNC.
Para agilizar este proceso, se ha desarrollado una solución. Al vincular la computadora y el controlador CNC de la máquina herramienta a través de la interfaz RS232 y aprovechar el software de calibración automática creado en VB, es posible sincronizar el interferómetro láser y la máquina herramienta CNC. Esta sincronización permite la detección automática de la precisión de posicionamiento de la máquina herramienta CNC y la implementación de una compensación automática del error de paso. El método de compensación incluye:
- Creación de una copia de seguridad de los parámetros de compensación existentes en el sistema de control CNC.
- Generar un programa CNC de máquina herramienta para medir la precisión del posicionamiento punto por punto utilizando la computadora, que luego se transmite al sistema CNC.
- Midiendo automáticamente el error de posicionamiento de cada punto.
- Generar un nuevo conjunto de parámetros de compensación basado en los puntos de compensación predeterminados y transmitirlos al sistema CNC para la compensación automática del paso.
- Verificar la precisión repetidamente.
Estas soluciones específicas tienen como objetivo mejorar la precisión de las máquinas herramienta CNC. Sin embargo, es esencial tener en cuenta que la precisión de las diferentes máquinas herramienta CNC puede variar. Por ello, las máquinas herramienta deben calibrarse según sus circunstancias individuales.
Si no se realiza la compensación de errores en la máquina herramienta, ¿qué impacto tendrá en las piezas CNC producidas?
Si se pasa por alto la compensación de errores en una máquina herramienta, pueden producirse discrepancias en lapiezas CNCfabricado. Por ejemplo, si la máquina herramienta tiene un error de posicionamiento no ajustado, la posición real de la herramienta o pieza de trabajo puede diferir de la posición programada especificada en el programa CNC, lo que provoca imprecisiones dimensionales y errores geométricos en las piezas producidas.
Por ejemplo, si una fresadora CNC tiene un error de posicionamiento no ajustado en el eje X, las ranuras o agujeros fresados en la pieza de trabajo pueden estar desalineados o tener dimensiones incorrectas. De manera similar, en una operación de torno, los errores de posicionamiento no ajustados podrían causar imprecisiones en el diámetro o la longitud de las piezas torneadas. Estas discrepancias pueden provocar que las piezas no conformes fallen
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Hora de publicación: 09-ene-2024