CNC darbgaldi apstrādē, sākot no apstrādes programmas aprēķina, lai kontrolētu darbgaldu apstrādei, tiek automātiski kontrolēti ar CNC sistēmu. Tā kā operators nevar iejaukties, izvairīties no cilvēka kļūdām, bet tajā pašā laikā ir dažas kļūdas nevar būt cilvēka kompensācija. Tāpēc pats CNC darbgalds izvirza augstākas precizitātes prasības. Pamatojoties uz to, arī tiek cerēts, ka CNC sistēma var pilnībā izmantot CNC darbgalda funkcijas, lai automātiski kompensētu dažas kļūdas.
Atvērtas cilpas un daļēji slēgtas cilpas CNC darbgaldiem to pozicionēšanas precizitāte galvenokārt ir atkarīga no padeves skrūves precizitātes, tāpēc CNC darbgaldos bieži tiek izmantotas augstas precizitātes lodīšu skrūves. Taču skrūvēm vienmēr ir ražošanas kļūdas, un ilgstoša lietošana novedīs pie nodiluma. Tāpēc viena no izplatītākajām metodēm, kā vēl vairāk uzlabot darbgaldu pozicionēšanas precizitāti, ir kompensēt lodveida skrūves soļa kļūdu.
1, Hardware metode, lai kompensētu lodveida skrūves soļa kļūdas principu
Agrāk atvērtās cilpas CNC darbgaldos bieži izmantoja aparatūras metodi, lai kompensētu soļa kļūdu, tas ir, mehānisku metožu izmantošanu, lai izmērītu CNC darbgaldos noteiktas ass lodveida skrūves kļūdu sadalījuma līkni, uzkrāto soļa kļūdas vērtība sasniedz impulsa ekvivalentu pozīciju, lai uzstādītu bloku. Kad mašīnas galds kustas, uz darbgalda uzstādītais mikroslēdzis nosūta kļūdas kompensācijas signālu ikreiz, kad tas pieskaras blokam, un pakāpju motoram tiek uzdots veikt vairāk vai mazāk darbību caur vadības ķēdi.
Šī intermitējošā impulsa kompensācijas metode CNC mašīnas tabulai pievieno dažas mehāniskās daļas (piemēram, kompensācijas sviru, bloku utt.) un shēmas (piemēram, shēmas, kas pārraida kompensācijas signālu no mikroslēdža uz CNC bloku). Turklāt šī kompensācijas metode ir vairāk piemērota ar pakāpju motoru darbināmiem atvērtās cilpas CNC darbgaldiem un impulsa inkrementālās interpolācijas metodēm, bet ne līdzstrāvas vai maiņstrāvas servomotoru darbināmiem daļēji slēgta cikla CNC darbgaldiem. Tāpēc lielākā daļa CNC darbgaldu pašlaik izmanto programmatūras metodes, lai kompensētu lodveida skrūves soļa kļūdu.
2,TProgrammatūras metode lodveida skrūves soļa kļūdas principa kompensēšanai.
Soļa kļūdas programmatūras kompensācijas metode pamatideja ir: CNC darbgaldā uz lodveida skrūves ass visā gājiena diapazonā, ar CNC norādījumiem novietot galdu noteiktās pozīcijās kā komandas pozīcija, ar augstas precizitātes pozīciju mērīšanas sistēma, lai izmērītu šo pozīciju faktisko stāvokli (lielākā daļa pašlaik tiek izmantots lāzerinterferometrs kā augstas precizitātes mērinstruments), faktisko pozīciju un komandas pozīciju salīdzināšanai, aprēķināt lodveida skrūvi Kļūdu sadalījuma līkne visā gājienā tiek aprēķināts. Kļūdas tiek ievadītas CNC tabulas veidā. Pēc tam skaitliskā vadība automātiski ņem vērā kļūdu vērtības, kontrolējot ass kustību un kompensē tās ar sagatavotās programmas palīdzību.
3, testēšanas ierīce un rezultātu analīze
Kā piemēru ņemiet CNC vertikālās frēzmašīnas garenisko lodveida skrūvi, virziena lodveida skrūves efektīvais darba garums ir 800 mm, un katri 15 mm no tās 300 mm garuma ir komandas pozīcijas punkts. Katra komandas pozīcijas punkta pozicionēšanas kļūda tiek mērīta (tās izšķirtspēja ir 0,01 um) ar divu frekvenču lāzera interferometru. Tiek iegūta gareniskās tabulas pozicionēšanas kļūdu līkne pirms augstuma kļūdas kompensācijas, kā parādīts attēlā apvilktajā līknē. Pēc tam, kad slīpuma kļūda ir kompensēta ar programmatūras metodi, pozicionēšanas kļūdas līkne attēlā tiek parādīta kā apļa līkne. Acīmredzot CNC darbgalda pozicionēšanas precizitāte ir ievērojami uzlabota, kompensējot soļa kļūdu.
Soļa kļūdu kompensācija ir viens no efektīviem veidiem, kā uzlabot pozicionēšanas precizitāti atvērtās un daļēji slēgtās cilpas CNC darbgaldos, taču tā nav brīnumlīdzeklis. Atkārtotas iestatīšanas kļūdas, ko izraisa ikdienas piedziņas sistēmas stingrība un ražošanas neprecizitātes, nevar kompensēt. Turklāt skrūves soļa kļūdai ir cieša saistība ar apkārtējās vides temperatūru. Tāpēc vienīgais veids, kā vēl vairāk uzlabot CNC darbgaldu precizitāti, ir pilnībā slēgta cikla CNC sistēmas izmantošana. Pilnībā slēgta cikla CNC sistēmā piķa kļūda un dažas citas kļūdas ir slēgtas cilpas pozīcijā, un tās var labot ar slēgto cilpu.
