Làm thế nào để tăng cường độ chính xác trong máy công cụ CNC?

Với sự mở rộng liên tục của lĩnh vực sản xuất, máy công cụ CNC đã trở thành không thể thiếu trong lĩnh vực gia công chính xác. Tuy nhiên, Do nhu cầu về độ chính xác cao hơn trong các bộ phận gia công tiếp tục tăng, các công cụ máy CNC đang được xem xét kỹ lưỡng hơn. Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của các máy này, bao gồm lắp đặt, sử dụng và hao mòn. Do đó, việc theo dõi thường xuyên và kiểm tra độ chính xác là rất cần thiết để duy trì và cải thiện độ chính xác của máy công cụ CNC.

Độ chính xác trong máy công cụ CNC

Khi mua sắm máy công cụ CNC, mối quan tâm chính của người dùng là độ chính xác vị trí, đặc biệt là độ chính xác của từng trục và độ chính xác định vị lặp lại. Tuy nhiên, số liệu thống kê trong thế giới thực cho thấy nhiều máy không đáp ứng các thông số kỹ thuật của chúng trong quá trình cài đặt. Hơn nữa, phần lớn các máy CNC được sử dụng trong điều kiện không tối ưu. Do đó, việc cải thiện độ chính xác gia công đòi hỏi phải giám sát nhất quán và kiểm tra độ chính xác của các máy công cụ này.

Kiểm tra độ chính xác vị trí

Hiện tại, máy công cụ CNC trải qua quá trình kiểm tra độ chính xác theo vị trí dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế như ISO230-2 hoặc các tiêu chuẩn quốc gia như GB10931-89. Các tiêu chuẩn này xác định độ chính xác vị trí của máy công cụ; Tuy nhiên, việc lựa chọn tiêu chuẩn có thể ảnh hưởng đến kết quả. Độ chính xác vị trí thường bao gồm cả độ chính xác định vị trục và phản ứng dữ dội, và để đạt được độ chính xác gia công nâng cao, việc bù đắp cho các yếu tố này là rất quan trọng.

Backlash

Backlash, còn được gọi là độ lệch ngược, là một khía cạnh quan trọng của máy công cụ CNC. Nó phát sinh từ sự kết hợp của các yếu tố, bao gồm lỗi truyền chuyển động cơ học, vùng chết đảo ngược trong các thành phần chuỗi truyền động (như động cơ servo và động cơ bước) và phản ứng dữ dội trong các bộ phận truyền chuyển động cơ học. Hiện tượng này dẫn đến mất độ chính xác khi các trục chuyển từ chuyển tiếp sang chuyển động ngược. Backlash có thể ảnh hưởng bất lợi đến các khía cạnh khác nhau của gia công, bao gồm chuyển động nội suy, độ chính xác của lỗ khoan, v. v. Theo thời gian, hao mòn có thể làm tăng phản ứng dữ dội. Do đó, điều cần thiết là định kỳ đo và bù cho độ lệch ngược trục trong các máy công cụ CNC.

Đo phản ứng dữ dội

Việc đo phản ứng dữ dội liên quan đến việc tiến hành các phép đo tại các điểm khác nhau dọc theo trục di chuyển. Bạn bắt đầu bằng cách di chuyển trục theo một hướng theo một khoảng cách cụ thể và sau đó đưa nó trở lại điểm tham chiếu. Bằng cách đo chênh lệch giữa vị trí dừng và vị trí tham chiếu tại các điểm khác nhau dọc theo trục, bạn có thể xác định giá trị trung bình cho mỗi vị trí. Giá trị trung bình tối đa thu được là giá trị đo được của độ lệch ngược. Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng có một khoảng cách chuyển động nhất định trong quá trình đo; nếu không, bạn sẽ không có được giá trị chính xác cho độ lệch ngược.

Đối với trục chuyển động tuyến tính, các dụng cụ đo lường, chẳng hạn như đồng hồ đo tỷ lệ phần trăm, đồng hồ đo phần trăm hoặc giao thoa kế Laser tần số kép, được sử dụng. Khi sử dụng chỉ báo quay số, phần mở rộng của đế bàn và thanh không được quá dài cũng không quá ngắn, vì độ dài đúc hẫng quá mức có thể dẫn đến số đọc không chính xác. Ngoài ra, có thể đo độ lệch ngược thông qua lập trình, giúp đơn giản hóa quá trình đo.

Bù phản ứng dữ dội

Hầu hết các máy CNC đều có bù phản ứng dữ dội để đảm bảo Định vị chính xác. Các máy này lưu trữ các giá trị phản ứng dữ dội cho mỗi trục và khi đưa ra lệnh thay đổi hướng, hệ thống cnc sẽ tự động đọc giá trị phản ứng dữ dội cho trục đó và bù cho bất kỳ sự dịch chuyển tọa độ nào. Cài đặt đúng các giá trị này giúp đảm bảo máy đạt chính xác vị trí được chỉ huy.

Đối với một số hệ thống CNC, như fanuc0i và fanuc18i, có hai loại bù phản ứng dữ dội, một cho chuyển động nhanh (G00) và một cho chuyển động nguồn cấp tốc cắt tốc độ thấp (G01). Hệ thống CNC sẽ tự động chọn giá trị bù dựa trên tốc độ nạp, tăng cường độ chính xác gia công cho các chế độ khác nhau.

Độ chính xác định vị

Độ chính xác định vị trong các máy công cụ CNC thể hiện khả năng đạt được các vị trí chuyển động cụ thể trong hệ thống CNC. Nó rất quan trọng cho các ứng dụng gia công khác nhau và đặc biệt quan trọng đối với gia công lỗ, vì nó có thểĐộ chính xác cao độ tác động đáng kể.

Đo độ chính xác định vị

Độ chính xác định vị được xác định bằng giao thoa kế Laser tần số kép sử dụng các nguyên tắc giao thoa kế laser để đo độ lệch bước sóng. Cách tiếp cận này giúp tăng cường độ chính xác của phép đo và mở rộng phạm vi áp dụng.

Để đo độ chính xác định vị, bạn cần làm theo các bước sau:

Lắp đặt giao thoa kế Laser tần số kép.

Lắp đặt thiết bị đo quang học theo hướng trục tọa độ của máy.

Căn chỉnh trục đo song song hoặc đồng tuyến tính với trục chuyển động của máy.

Làm nóng Laser, sau đó nhập các thông số đo.

Thực hiện chuyển động của máy dựa trên chương trình đo được chỉ định.

Xử lý dữ liệu thu thập được và tạo ra kết quả.

Độ chính xác định vị bù

Nếu lỗi định vị đo được vượt quá phạm vi lỗi cho phép đối với máy công cụ CNC, cần phải bù. Cách tiếp cận tiêu chuẩn liên quan đến việc tính toán bảng bù lỗi độ cao và nhập vào hệ thống CNC để đảm bảo độ chính xác gia công được tăng cường.

Tóm lại, để duy trì và nâng cao độ chính xác của máy công cụ CNC, việc theo dõi nhất quán và kiểm tra độ chính xác là rất cần thiết. Giám sát phản ứng dữ dội và bù đắp cho nó, cũng như giải quyết bất kỳ sự không chính xác nào trong định vị, có thể cải thiện đáng kể chất lượng và độ chính xác của các bộ phận gia công.