CNC 공작 기계의 위치 정확도를 감지하는 7가지 방법
CNC 공작 기계의 위치 정확도는 CNC 장치의 제어하에 공작 기계의 각 좌표축이 이동하여 달성할 수 있는 위치 정확도를 나타냅니다. CNC 공작 기계의 위치 결정 정확도는 공작 기계의 동작 정확도로 이해될 수 있습니다. 일반 공작 기계는 수동으로 공급되며 위치 정확도는 주로 판독 오류에 의해 결정되는 반면 CNC 공작 기계의 이동은 디지털 프로그램 지침에 의해 이루어지므로 위치 정확도는 CNC 시스템과 기계적 전송 오류에 의해 결정됩니다.
CNC 공작기계는 Digital Control Machine Tool의 약어로, 프로그램 제어 시스템을 갖춘 자동화 공작기계입니다. 이 제어 시스템은 제어 코드나 기타 기호 명령을 사용하여 프로그램을 논리적으로 처리하고, 이를 해독하고, 코드화된 숫자로 표시할 수 있습니다. Nanjing Fourth Machine Tool Co., Ltd.는 이를 정보매체를 통해 CNC 장치에 입력합니다. 계산 및 처리 후 공작 기계의 동작을 제어하기 위해 CNC 장치에서 다양한 제어 신호가 전송됩니다. 부품은 도면의 모양 및 크기 요구 사항에 따라 자동으로 처리됩니다.
공작기계의 각 움직이는 구성요소의 동작은 CNC 장치의 제어에 따라 완료되며, 각 움직이는 구성요소가 프로그램 명령의 제어에 따라 달성할 수 있는 정확도는 가공된 부품이 달성할 수 있는 정확도를 직접적으로 반영합니다. 따라서 위치 정확도는 중요한 감지 내용입니다.
1. 선형 모션 포지셔닝 정확도의 감지는 일반적으로 공작 기계 및 작업대의 무부하 조건에서 수행됩니다. 국가 표준 및 국제 표준화 기구(ISO 표준)의 규정에 따라 CNC 공작 기계 테스트는 레이저 측정을 기반으로 해야 합니다. 레이저 간섭계가 없는 경우 일반 사용자의 경우 표준 눈금을 광학 판독 현미경과 함께 사용하여 비교 측정할 수도 있습니다. 단, 측정기의 정확도는 측정 정확도보다 1-2레벨 높아야 합니다. ISO 표준에서는 다중 측위 시 모든 오류를 반영하기 위해 각 측위 지점이 5개의 측정 데이터를 기반으로 평균과 산포를 계산하여 측위 지점 분산 대역을 형성하도록 규정하고 있습니다.
2. 선형 운동의 반복 위치 정확도를 감지하는 데 사용되는 장비는 위치 정확도를 감지하는 데 사용되는 장비와 동일합니다. 일반적인 감지 방법은 각 좌표 스트로크의 중간점과 끝점 근처의 세 위치에서 측정하는 것입니다. 각 위치에 대해 빠른 이동 위치 결정을 사용하며 동일한 조건에서 위치 결정을 7회 반복합니다. 정지 위치 값을 측정하고 판독값의 최대 차이를 계산합니다. 양수 및 음수 기호를 동반하는 세 위치 간의 최대 차이의 절반이 좌표의 반복 위치 정확도로 사용되며, 이는 축 동작 정확도의 안정성을 반영하는 가장 기본적인 지표입니다.
3. 직선 운동의 원점 복귀 정확도는 기본적으로 좌표축의 특정 지점의 반복 위치 결정 정확도입니다. 따라서 탐지 방법은 반복 위치 정확도와 완전히 동일합니다.
4. 운동량 손실이라고도 알려진 선형 운동의 역방향 오류 감지에는 좌표축 피드 전송 체인(예: 서보 모터, 서보 유압 모터 및 스테퍼 모터)에 있는 구동 부품의 역 데드 존이 포함됩니다. 다양한 기계적 동작 전달 쌍의 역방향 클리어런스 및 탄성 변형과 같은 오류를 포괄적으로 반영합니다.
오류가 클수록 위치 정확도와 반복 위치 정확도가 낮아집니다. 역방향 오차 검출 방법은 측정된 좌표축의 스트로크 내에서 일정 거리만큼 전진 또는 후진하여 이 정지 위치를 기준으로 삼는 것입니다. 그런 다음 같은 방향으로 일정한 이동 명령값을 주어 일정 거리만큼 이동한 후, 반대 방향으로 같은 거리를 이동하여 정지 위치와 기준 위치의 차이를 측정합니다. 스트로크의 중간점과 끝점 부근의 3개 위치에서 여러 번 측정(보통 7회)하고 각 위치의 평균값을 계산합니다. 구한 평균값의 최대값이 역오차값입니다.
5. 회전 작업대의 위치 정확도 감지 및 측정 도구에는 표준 턴테이블, 각도 다면체, 원형 격자 및 콜리메이터(콜리메이터)가 포함되며 특정 상황에 따라 선택할 수 있습니다. 측정방법은 작업대를 전방(또는 후방)으로 1각도 회전시킨 후, 이 위치를 기준으로 정지, 고정, 위치결정하는 것입니다. 그런 다음 작업대를 같은 방향으로 빠르게 회전시키고 30초마다 위치를 고정하여 측정합니다. 정회전과 역회전을 각각 1회씩 측정하여 각 위치 결정 위치에서의 실제 회전 각도와 이론값(지령값)의 최대 차이가 인덱싱 오차입니다.
CNC 로터리 테이블인 경우 목표 위치는 30마다 설정되어야 하며, 각 목표 위치는 양의 방향과 음의 방향에서 7회 빠르게 위치되어야 합니다. 위치와 목표 위치의 실제 차이가 위치 편차이고, GB10931-89 "디지털 제어 공작 기계의 위치 정확도 평가 방법"에 지정된 방법에 따라 평균 위치 편차와 표준 편차를 계산해야 합니다. ". 모든 평균 위치 편차와 표준 편차의 최대 합계와 모든 평균 위치 편차와 표준 편차의 최소 합계 간의 차이가 CNC 로터리 테이블의 위치 정확도 오차입니다. 건식 변압기의 실제 사용 요구 사항을 고려할 때 일반적으로 0, 90, 180, 270 등과 같은 여러 직각 동일 지점을 측정하는 데 중점을 두는 것이 중요합니다. 이러한 지점의 정확도는 비교하여 한 수준 향상되어야 합니다. 다른 각도 위치로.
6. 회전 작업대의 반복 인덱싱 정확도 감지
측정방법은 회전 작업대의 1주일 이내에 3개의 위치를 선택하고 위치결정을 각각 3회 반복하여 정회전과 역회전 방향으로 검출을 수행하는 것이다. 해당 위치에서의 이론값과 모든 판독값의 차이의 최대값 분할 정확도입니다. CNC 회전 작업대의 경우 측정 지점을 30°마다 목표 위치로 가져와야 하며, 각 목표 위치는 양의 방향과 음의 방향에서 5회 빠르게 위치 지정되어야 합니다. 실제 위치와 목표 위치의 차이, 즉 위치 편차를 측정해야 합니다. 그런 다음 GB10931-89에 지정된 방법에 따라 표준편차를 계산해야 합니다. 각 측정 지점의 최대 표준 편차의 6배는 CNC 회전 작업대의 반복 인덱싱 정확도입니다.
7. 회전 작업대의 원점 재설정 정확도를 측정하는 방법은 임의의 7개 위치에서 1회 원점 재설정을 수행한 후 정지 위치를 결정하고 판독된 최대 차이를 원점 재설정 정확도로 사용하는 것입니다.
포지셔닝 정확도의 현재 감지는 빠르고 포지셔닝 조건에서 측정된다는 점에 유의해야 합니다. 피드 시스템 풍속이 좋지 않은 일부 CNC 공작 기계의 경우 위치 지정에 서로 다른 이송 속도를 사용하면 위치 지정 정확도 값이 달라집니다. 또한 위치 정확도 측정 결과는 주변 온도 및 좌표축의 작동 상태와 관련이 있습니다. 현재 대부분의 CNC 공작기계는 반폐쇄루프 시스템을 사용하고 있으며, 위치검출 부품은 대부분 구동모터에 설치된다. 1m 스트로크 내에서 0.01-0.02mm의 오차가 발생하는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
이는 열신장에 따른 오차로, 일부 공작기계에서는 충격을 줄이기 위해 프리스트레칭(프리타이트닝) 방식을 사용하기도 한다. 각 좌표축의 반복 위치 정확도는 해당 축의 모션 정확도의 안정성을 반영하는 가장 기본적인 정확도 지표입니다. 정밀도가 낮은 공작기계를 안정적으로 생산에 사용할 수 있다는 것은 상상할 수 없습니다.
현재 CNC 시스템의 기능이 증가함에 따라 각 시트 인젝터의 모션 정확도에서 피치 누적 오류, 역방향 클리어런스 오류 등과 같은 시스템 오류를 체계적으로 보상할 수 있습니다. 무작위 오류만 보상할 수 없으며 반복 위치 정확도는 CNC 시스템 보상으로 수정할 수 없는 피드 드라이브 메커니즘의 포괄적인 무작위 오류를 반영합니다. 허용오차를 벗어난 것으로 확인되면 피드 구동 체인의 미세 조정 및 수정만 수행할 수 있습니다. 따라서 공작기계를 선택할 수 있다면 반복위치결정정도가 높은 공작기계를 선택하는 것이 좋습니다.
