A eficiência dos equipamentos de máquinas-ferramenta CNC está intimamente ligada à sua precisão, tornando-os uma prioridade fundamental para as empresas na aquisição ou desenvolvimento de tais ferramentas. No entanto, a precisão da maioria das novas máquinas-ferramentas muitas vezes fica aquém dos padrões exigidos ao sair da fábrica. Além disso, a ocorrência de amaciamento e desgaste mecânico durante o uso prolongado enfatiza a necessidade vital de ajustar a precisão das máquinas-ferramentas CNC para garantir o desempenho ideal da produção.
1. Compensação de folga
Mitigando folga Nas máquinas-ferramentas CNC, erros decorrentes das zonas mortas reversas dos componentes de acionamento na cadeia de transmissão de alimentação de cada eixo de coordenadas e da folga reversa de cada par de transmissão de movimento mecânico levam a desvios à medida que cada eixo de coordenadas faz a transição do movimento direto para o movimento reverso. Esse desvio, também conhecido como folga reversa ou perda de impulso, pode impactar significativamente a precisão do posicionamento e a precisão do posicionamento repetitivo da máquina-ferramenta quando sistemas servo de circuito semifechado são utilizados. Além disso, o aumento gradual nas folgas dos pares cinemáticos devido ao desgaste ao longo do tempo leva a um aumento correspondente no desvio reverso. Portanto, a medição regular e a compensação do desvio reverso de cada eixo coordenado da máquina-ferramenta são imperativas.
Medindo a reação
Para avaliar o desvio reverso, comece dentro da faixa de deslocamento do eixo de coordenadas. Em primeiro lugar, estabeleça um ponto de referência movendo uma distância definida na direção para frente ou para trás. Em seguida, emita um comando de movimento específico na mesma direção para cobrir uma certa distância. Em seguida, prossiga para mover a mesma distância na direção oposta e determine a variação entre as posições de referência e de parada. Normalmente, múltiplas medições (geralmente sete) são realizadas em três locais próximos ao ponto médio e em ambos os extremos da faixa de deslocamento. O valor médio é então calculado em cada local, sendo o máximo entre essas médias utilizado como medida para o desvio reverso. É essencial percorrer uma distância específica durante as medições para determinar com precisão o valor do desvio reverso.
Ao avaliar o desvio reverso de um eixo de movimento linear, é comum empregar um relógio comparador ou relógio comparador como ferramenta de medição. Se as circunstâncias permitirem, um interferômetro laser de dupla frequência também pode ser utilizado para essa finalidade. Ao usar um relógio comparador para medições, é essencial garantir que a base e a haste do medidor não se estendam excessivamente, pois um cantilever longo durante a medição pode fazer com que a base do medidor se mova devido à força, levando a leituras imprecisas e valores de compensação irrealistas.
A implementação de um método de programação para medição pode aumentar a conveniência e a precisão do processo. Por exemplo, para avaliar o desvio reverso do eixo X em uma máquina-ferramenta vertical de três coordenadas, o processo pode começar pressionando o medidor contra a superfície cilíndrica do fuso, seguido pela execução de um programa designado para medição.
N10G91G01X50F1000; mova a bancada para a direita
N20X-50;a mesa de trabalho se move para a esquerda para eliminar a lacuna de transmissão
N30G04X5; pausa para observação
N40Z50; Eixo Z elevado e fora do caminho
N50X-50: Bancada se move para a esquerda
N60X50: Workbench se move para a direita e reinicia
N70Z-50: Reinicialização do eixo Z
N80G04X5: Pausa para observação
N90M99;
É importante observar que os resultados medidos podem variar com base nas diferentes velocidades de operação da bancada. Geralmente, o valor medido em baixa velocidade é maior do que em alta velocidade, particularmente quando a carga do eixo da máquina-ferramenta e a resistência ao movimento são substanciais. Em velocidades mais baixas, a mesa de trabalho se move em um ritmo mais lento, resultando em menor probabilidade de ultrapassagem e ultrapassagem, produzindo assim um valor medido mais alto. Por outro lado, em velocidades mais altas, é mais provável que ocorram ultrapassagens e ultrapassagens devido à velocidade mais rápida da mesa de trabalho, resultando em um valor medido menor. A abordagem de medição para o desvio reverso do eixo de movimento rotativo segue um processo semelhante ao do eixo linear, com a única diferença sendo o instrumento utilizado para detecção.
Compensando a reação
Inúmeras máquinas-ferramentas CNC fabricadas no país apresentam precisão de posicionamento superior a 0,02 mm, mas não possuem capacidade de compensação. Em certas situações, técnicas de programação podem ser empregadas para realizar posicionamento unidirecional e eliminar folga para tais máquinas-ferramentas. Contanto que o componente mecânico permaneça inalterado, iniciar o processamento de interpolação é viável quando o posicionamento unidirecional de baixa velocidade atinge o ponto inicial da interpolação. Ao encontrar uma direção reversa durante a alimentação de interpolação, a interpolação formal do valor de folga reversa tem o potencial de aumentar a precisão do processamento de interpolação e atender efetivamente aos requisitos.peça fresada cncrequisitos de tolerância.
Para outras variedades de máquinas-ferramentas CNC, vários endereços de memória no dispositivo CNC são normalmente designados para armazenar o valor da folga de cada eixo. Quando um eixo da máquina-ferramenta é direcionado para mudar sua direção de movimento, o dispositivo CNC recuperará automaticamente o valor da folga do eixo, que compensa e retifica o valor do comando de deslocamento de coordenadas. Isto garante que a máquina-ferramenta possa ser posicionada com precisão na posição de comando e mitiga o impacto adverso do desvio reverso na precisão da máquina-ferramenta.
Normalmente, os sistemas CNC são equipados com um único valor de compensação de folga disponível. Equilibrar a precisão do movimento de alta e baixa velocidade, bem como abordar a melhoria mecânica, torna-se um desafio. Além disso, o valor do desvio reverso medido durante o movimento rápido só pode ser utilizado como valor de compensação de entrada. Consequentemente, é difícil alcançar o equilíbrio entre a precisão do posicionamento rápido e a precisão da interpolação durante o corte.
Para sistemas CNC como FANUC0i e FANUC18i, existem duas formas disponíveis de compensação de folga para movimento rápido (G00) e movimento de avanço de corte de baixa velocidade (G01). Dependendo do método de alimentação escolhido, o sistema CNC seleciona e utiliza automaticamente valores de compensação distintos para obter maior precisão de processamento.
O valor de folga A, obtido do movimento de avanço de corte G01, deve ser inserido no parâmetro NO11851 (a velocidade de teste G01 deve ser determinada com base na velocidade de avanço de corte comumente usada e nas características da máquina-ferramenta), enquanto o valor de folga B de G00 deve ser inserido no parâmetro NO11852. É importante observar que se o sistema CNC pretende executar uma compensação de folga reversa especificada separadamente, o quarto dígito (RBK) do número do parâmetro 1800 deve ser definido como 1; caso contrário, a compensação de folga reversa especificada separadamente não será realizada. Compensação de lacuna. G02, G03, JOG e G01 empregam o mesmo valor de compensação.
Compensação por erros de pitch
O posicionamento preciso de máquinas-ferramenta CNC envolve a avaliação da precisão com que os componentes móveis da máquina-ferramenta podem atingir sob o comando do sistema CNC. Esta precisão desempenha um papel crucial na distinção das máquinas-ferramentas CNC das convencionais. Alinhado com a precisão geométrica da máquina-ferramenta, impacta significativamente a precisão do corte, principalmente na usinagem de furos. O erro de passo na perfuração tem um impacto substancial. A capacidade de uma máquina-ferramenta CNC avaliar sua precisão de processamento depende da precisão de posicionamento alcançada. Portanto, a detecção e retificação da precisão de posicionamento das máquinas-ferramenta CNC são medidas essenciais para garantir a qualidade do processamento.
Processo de medição de pitch
Atualmente, o principal método para avaliar e manusear máquinas-ferramentas é o uso de interferômetros laser de dupla frequência. Esses interferômetros operam com base nos princípios da interferometria a laser e utilizam o comprimento de onda do laser em tempo real como referência para medição, aumentando assim a precisão da medição e expandindo a gama de aplicações.
O processo para detectar o tom é o seguinte:
- Instale o interferômetro laser de dupla frequência.
- Posicione um dispositivo de medição óptica ao longo do eixo da máquina-ferramenta que requer medição.
- Alinhe a cabeça do laser para garantir que o eixo de medição esteja paralelo ou colinear com o eixo de movimento da máquina-ferramenta, pré-alinhando assim o caminho óptico.
- Insira os parâmetros de medição assim que o laser atingir sua temperatura operacional.
- Execute os procedimentos de medição prescritos movendo a máquina-ferramenta.
- Processe os dados e gere os resultados.
Compensação de erros de inclinação e calibração automática
Quando o erro de posicionamento medido de uma máquina-ferramenta CNC ultrapassa a faixa permitida, é necessário corrigir o erro. Uma abordagem predominante envolve calcular a tabela de compensação de erros de passo e inseri-la manualmente no sistema CNC da máquina-ferramenta para corrigir o erro de posicionamento. No entanto, a compensação manual pode ser demorada e propensa a erros, especialmente ao lidar com vários pontos de compensação em três ou quatro eixos da máquina-ferramenta CNC.
Para agilizar esse processo, uma solução foi desenvolvida. Conectando o computador e o controlador CNC da máquina-ferramenta através da interface RS232 e aproveitando o software de calibração automática criado em VB, é possível sincronizar o interferômetro laser e a máquina-ferramenta CNC. Esta sincronização permite a detecção automática da precisão de posicionamento da máquina-ferramenta CNC e a implementação da compensação automática de erros de passo. O método de compensação inclui:
- Criando um backup dos parâmetros de compensação existentes no sistema de controle CNC.
- Geração de um programa CNC de máquina-ferramenta para medição de precisão de posicionamento ponto a ponto usando o computador, que é então transmitido ao sistema CNC.
- Medindo automaticamente o erro de posicionamento de cada ponto.
- Gerar um novo conjunto de parâmetros de compensação com base nos pontos de compensação pré-determinados e transmiti-los ao sistema CNC para compensação automática do passo.
- Verificando a precisão repetidamente.
Estas soluções específicas visam aumentar a precisão das máquinas-ferramenta CNC. No entanto, é essencial observar que a precisão das diferentes máquinas-ferramentas CNC pode variar. Como resultado, as máquinas-ferramentas devem ser calibradas de acordo com as suas circunstâncias individuais.
Se a compensação de erros não for realizada na máquina-ferramenta, que impacto isso terá nas peças CNC produzidas?
Se a compensação de erros for negligenciada em uma máquina-ferramenta, isso poderá resultar em discrepâncias noPeças CNCfabricado. Por exemplo, se a máquina-ferramenta apresentar um erro de posicionamento não ajustado, a posição real da ferramenta ou peça pode divergir da posição programada especificada no programa CNC, levando a imprecisões dimensionais e erros geométricos nas peças produzidas.
Por exemplo, se uma fresadora CNC apresentar um erro de posicionamento não ajustado no eixo X, as ranhuras ou furos fresados na peça de trabalho podem estar desalinhados ou ter dimensões incorretas. Da mesma forma, numa operação de torno, erros de posicionamento não ajustados podem causar imprecisões no diâmetro ou comprimento das peças torneadas. Essas discrepâncias podem levar a peças não conformes que falham
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Horário da postagem: 09/01/2024