Stelt u zich eens voor dat de precisie van uw CNC machine constant bewaakt zou kunnen worden, zodat elke beweging exact is. Dit is de rol van de liniaal, die fungeert als de "ogen" van de machine. Dit artikel gaat in op hoe dit kritische onderdeel de nauwkeurigheid verbetert, fouten vermindert en de betrouwbaarheid van CNC bewerkingsmachines verhoogt. Ontdek hoe de toepassing van een liniaal uw bewerkingsproces kan transformeren en voor ongeëvenaarde precisie en efficiëntie kan zorgen.
De liniaal is een positioneerdetectie-element voor de lineaire as van CNC-bewerkingsmachines.
Het fungeert als de "ogen" van een menselijke operator en controleert of de lineaire as na het uitvoeren van het NC-programma nauwkeurig naar de door het numerieke besturingssysteem vereiste positie beweegt.
Zonder een liniaal hangt de nauwkeurigheid van de lineaire asbeweging volledig af van de nauwkeurigheid van het NC-systeem en de nauwkeurigheid van de mechanische overbrenging.
Na langdurig gebruik van CNC-machine gereedschappen kan de lineaire as door veranderingen in de elektrische kalibratieparameters en grotere mechanische fouten aanzienlijk afwijken van de door het programma van het numerieke besturingssysteem vereiste positie.
In dat geval zouden noch het besturingssysteem noch de machinebedieners zich bewust zijn van deze afwijking. Om dergelijke problemen nauwkeurig op te sporen, moet onderhoudspersoneel precisietests uitvoeren op de bewerkingsmachine.
Voor CNC werktuigmachines Als dit niet gebeurt, kan dit leiden tot te grote variaties in de bewerkingsnauwkeurigheid of zelfs tot uitval van de te bewerken producten.
Als een liniaal met rooster op de lineaire as van een CNC machine zou het bovengenoemde probleem opgelost zijn zonder menselijke tussenkomst.
De liniaal fungeert als een positiedetectie-element en als de lineaire as om mechanische redenen niet de nauwkeurige positie bereikt die het numerieke besturingssysteem vereist, stuurt de liniaal feedback naar het NC-systeem, waardoor de lineaire as zijn positie nauwkeurig kan bereiken.
In dit geval werkt de liniaal als een onafhankelijke bewakingsfunctie, vergelijkbaar met de ogen van een menselijke operator, die continu de positie van de lineaire as "observeert" en ervoor zorgt dat deze de positie bereikt die het numerieke besturingssysteem vereist.
Bij de productie van nieuwe gereedschapsmachines of de revisie van oude machines is het doel van het gebruik van een liniaal met traliewerk om de nauwkeurigheid van de lineaire as te vergroten.
De nauwkeurigheid van deze as hangt echter niet alleen af van de liniaal van het rooster, maar vooral van de mechanische geometrienauwkeurigheid van de lineaire as zelf.
De tralie liniaal kan de nauwkeurigheid van de mechanische component niet vervangen; het verbetert alleen de prestaties ervan.
Veel mensen hebben hierover misverstanden, vooral als de geometrische nauwkeurigheid van de lineaire as van de bewerkingsmachine slecht is. Sommige draaibanken gebruiken bijvoorbeeld een tandheugel voor de overbrenging, wat resulteert in een grote speling in achteruit.
Zelfs wanneer een liniaal met een dergelijke as wordt gebruikt, kan deze door de lage transmissieprecisie oscillaties veroorzaken wanneer deze de precieze positie nadert.
Semi-gesloten regelkringcontrolesystemen kunnen de transmissiefouten veroorzaakt door het transmissiemechanisme van de bewerkingsmachine, thermische vervormingsfouten veroorzaakt door transmissiemechanismen tijdens hoge snelheden en fouten veroorzaakt door slijtage van transmissiesystemen tijdens hoge snelheden niet beheersen.
Tijdens het bewerkingsproces hebben deze fouten de bewerkingsnauwkeurigheid en stabiliteit van CNC werktuigmachines.
Rasterlinialen voor lineaire assen zorgen voor een volledig gesloten regelkring voor de lineaire coördinaten van CNC-bewerkingsmachines, verminderen de bovengenoemde fouten en verbeteren de positioneringsnauwkeurigheid, herhaalnauwkeurigheid en precisiebetrouwbaarheid van de bewerkingsmachine.
Als belangrijk onderdeel om de positioneringsnauwkeurigheid van CNC-bewerkingsmachines te verbeteren, wordt de liniaal steeds populairder onder gebruikers.
De nauwkeurigheid van CNC-bewerkingsmachines kan worden ingedeeld in drie hoofdaspecten, waaronder geometrische nauwkeurigheid, positioneringsnauwkeurigheid en bewerkingsnauwkeurigheid.
Geometrische nauwkeurigheid, ook wel mechanische nauwkeurigheid genoemd, is de uitgebreide geometrische vormfout van kritieke onderdelen van de bewerkingsmachine na assemblage.
De meetinstrumenten en -methoden die gebruikt worden om dit te detecteren zijn in principe dezelfde als die voor gewone gereedschapsmachines, maar met hogere eisen.
Als we een typisch verticaal bewerkingscentrum als voorbeeld nemen, omvat de geometrische nauwkeurigheid de volgende parameters:
Nauwkeurigheid positionering
Positioneringsnauwkeurigheid verwijst naar de werkelijke positienauwkeurigheid die de belangrijkste componenten van de bewerkingsmachine kunnen bereiken aan het einde van de beweging. Het verschil tussen de werkelijke en de beoogde positie wordt positioneringsfout genoemd.
Bij CNC-bewerkingsmachines wordt de positioneringsnauwkeurigheid ook wel de bewegingsnauwkeurigheid van de machine genoemd. CNC-systeem en mechanische transmissiefouten.
De beweging van elk onderdeel van de bewerkingsmachine wordt uitgevoerd onder controle van het CNC-apparaat en de nauwkeurigheid die elk onderdeel van de beweging kan bereiken, heeft een directe invloed op de precisie van het bewerkte onderdeel.
Daarom is de positioneringsnauwkeurigheid een kritisch inspectiepunt.
Herhaalbaarheid nauwkeurigheid
Herhaalnauwkeurigheid verwijst naar de mate van consistentie in de positienauwkeurigheid die wordt verkregen door herhaaldelijk dezelfde programmacode uit te voeren op een CNC-bewerkingsmachine.
De herhaalnauwkeurigheid wordt beïnvloed door factoren zoals de eigenschappen van het servosysteem, de speling en stijfheid van de koppelingen van de voedertransmissie en de wrijvingseigenschappen.
Over het algemeen is de herhaalnauwkeurigheid onderhevig aan incidentele fouten in de normale verdeling en heeft het invloed op de consistentie van een partij verwerkte producten, waardoor het een essentiële nauwkeurigheidsindicator is.
Gerelateerde lectuur: Positioneernauwkeurigheid versus herhaalbaarheid in CNC-machines
Machinale nauwkeurigheid
De bewerkingsnauwkeurigheid wordt beïnvloed door verschillende factoren die niet volledig tot uiting komen in de geometrische en positioneringsnauwkeurigheid, die meestal worden gedetecteerd zonder snijbelasting of met het bewerkingsgereedschap in stilstaande of langzaam bewegende toestand.
Bijvoorbeeld onder invloed van snijkrachten en klemming krachten zullen de onderdelen van de gereedschapsmachine elastische vervorming ondergaan. De onderdelen van de bewerkingsmachine zullen ook thermische vervorming ondergaan door interne warmtebronnen (zoals oververhitte lagers en tandwielen enz.) en veranderingen in de omgevingstemperatuur.
Bovendien genereert de bewerkingsmachine trillingen onder invloed van snijkrachten en bewegingssnelheid. Wanneer de bewegende onderdelen van de bewerkingsmachine op werksnelheid bewegen, verschilt hun bewegingsnauwkeurigheid bovendien van die gemeten bij lage snelheden door de oliefilm op glijvlakken en andere factoren.
Al deze factoren kunnen veranderingen veroorzaken in de statische nauwkeurigheid van de bewerkingsmachine, waardoor de bewerkingsnauwkeurigheid van het werkstuk beïnvloed wordt.
De nauwkeurigheid van de bewerkingsmachine onder invloed van externe belastingen, verwarming en trillingen tijdens het werk staat bekend als de dynamische nauwkeurigheid van de machine.
Dynamische nauwkeurigheid hangt nauw samen met statische nauwkeurigheid en is grotendeels afhankelijk van de stijfheid, trillingsbestendigheid en thermische stabiliteit van de bewerkingsmachine.
Momenteel wordt de uitgebreide dynamische nauwkeurigheid van de bewerkingsmachine over het algemeen geëvalueerd aan de hand van de bewerkingsnauwkeurigheid van werkstukken die door middel van snijbewerkingen geproduceerd worden, wat bekend staat als de werknauwkeurigheid van de bewerkingsmachine. De werknauwkeurigheid weerspiegelt de uitgebreide invloed van verschillende factoren op de bewerkingsnauwkeurigheid.
Momenteel zijn er voornamelijk twee methoden om de bewerkingsnauwkeurigheid van CNC-bewerkingsmachines in de onderdelenverspanende industrie te verbeteren: foutpreventie en foutcompensatie.
Foutpreventiemethoden
Foutpreventie verwijst naar maatregelen die worden genomen om het kwaliteitsniveau van het ontwerp, de verwerking en de assemblage van onderdelen te verbeteren, omgevingsfactoren effectief te beheersen en het doel te bereiken om foutbronnen te elimineren of te verminderen.
Het gebruik van thermisch symmetrische geleiderails met hoge stijfheid en kogelomloopspillen voor temperatuurregeling kan bijvoorbeeld de thermische vervorming van de bewerkingsmachine en de temperatuurstijging van de warmtebron effectief verminderen, waardoor er minder fouten optreden.
Foutpreventiemethoden zijn voornamelijk onderverdeeld in drie categorieën: maatfout, geometrische foutpreventie, thermische vervormingsfoutpreventie en andere foutpreventie.
Deze methoden kunnen de kans op fouten tot op zekere hoogte verkleinen, maar het is bijna onmogelijk om thermische vervorming en geometrische fouten volledig te elimineren.
Bovendien heeft de bewerkingsnauwkeurigheid van de bewerkingsmachine een grote invloed en is het verbeteren van de kwaliteit van de onderdelen duur, waardoor het niet gebruikelijk is in praktische toepassingen.
Foutcompensatiemethoden
Foutcompensatie omvat het installeren van precisietasters, positiesensoren, linialen en andere apparatuur op CNC-bewerkingsmachines om in real-time feedback te geven aan het CNC-systeem over de bewerkingsfouten van de bewerkingsmachine.
De bewerkingsmachine compenseert automatisch de bewerkingsnauwkeurigheid, waardoor de nauwkeurigheid van het bewerken van onderdelen verbetert en de grondstofkosten aanzienlijk dalen.
1. Nulpuls kan niet worden gevonden wanneer de lineaire as terugkeert naar het referentiepunt.
Wat de prestaties betreft, blijft de as draaien totdat hij tegen de limiet van de as botst tijdens de terugkeer naar het referentiepunt.
Deze fout wordt meestal veroorzaakt doordat de leeskop of de liniaal vuil zijn. Om dit probleem te verhelpen, verwijder je de leeskop en reinig je deze met watervrije alcohol en reinig je het geschraapte deel met een zijden doekje gedrenkt in watervrije alcohol.
2. Er is een alarm geactiveerd op de lineaire as van de CNC-bewerkingsmachine tijdens bedrijf.
Als de lineaire as van een CNC-machine tijdens bedrijf een alarm produceert, kunnen de volgende alarmen verschijnen, afhankelijk van het gebruikte besturingssysteem: "Hardware encoder fout" voor Siemens 840D of LNC systemen, en "Feedback fout" voor Fanuc systemen.
Redenen:
(1) Door trillingen of andere oorzaken neemt de afstand tussen de leeskop en de tralieschaal op de bewerkingsmachine tijdens het gebruik toe, waardoor het CNC-systeem ten onrechte aanneemt dat de tralieschaal defect is.
Om dit probleem op te lossen, moet je de afstand tussen de leeskop en de raspschaal aanpassen volgens de handleiding van de raspschaal. De afstand tussen de leeskop en de behuizing van de tralieweegschaal moet ongeveer 1-1,5 mm zijn en mag niet groter zijn dan 2 mm.
(2) Een onjuiste installatie van de roosterweegschaal, bijvoorbeeld in de buurt van een oliebad, kan leiden tot verontreiniging van de weegschaal door olie en gas.
In dit geval moeten de "vaste schaal" en de "bewegende schaal" van de tralieweegschaal afzonderlijk worden gereinigd en moet de tralieweegschaal voor gebruik worden afgesteld en getest.
(3) Een onjuiste installatie van de leeskop kan de eenheid zelf beschadigen.
In het ergste geval kunnen brokstukken van aluminiumlegeringen in de vaste schaal van de tralieweegschaal terechtkomen, waardoor de lijnen van de tralieweegschaal beschadigd raken en de tralieweegschaal voorgoed onbruikbaar wordt.
3. De lineaire as van de CNC-bewerkingsmachine raakte abrupt buiten controle.
Wanneer de lineaire as van de CNC-bewerkingsmachine uit de hand loopt, komt dat in de meeste gevallen door vervuiling van het positiedetectie-element zoals de liniaal.
Om het probleem op te lossen, moet het rooster of de leeskop van de liniaal grondig worden gereinigd.
4. Andere fouten:
Na jarenlange ervaring in het onderhouden van CNC-bewerkingsmachines hebben we gemerkt dat de tralie liniaal, als positiedetectie-element van het CNC-systeem, de positioneringsnauwkeurigheid van de lineaire as van de bewerkingsmachine kan verbeteren als het mechanische deel van de bewerkingsmachine soepel werkt.
Bovendien kan de liniaal potentiële gevaren of problemen met het mechanische deel van de bewerkingsmachine detecteren.
Een C61200 draaibank geproduceerd door Wuzhong Corporation is achteraf uitgerust met een FAGOR 8055TC CNC systeem.
Tijdens het verwerken van een rol met een ellipsvormig lichaam bewoog de X-as weg van de rol toen de snijtang een relatief groot gebied van de rolbehuizing tegenkwam, bij afwezigheid van een bewegingsinstructie voor de X-as.
Toen het snijgereedschap een relatief klein deel van de wals raakte, bewoog de X-as naar de wals toe, waardoor de X-as heen en weer bewoog. Bij inspectie van het CNC-systeem van de bewerkingsmachine bleek dat de AC-servomotor van de X-as geblokkeerd was bij afwezigheid van een "vrijgave"-signaal.
Toen het positiedetectie-element van de X-as werd afgeschermd en vervangen door een semi-gesloten-lussysteem, verdween het fenomeen van het heen en weer bewegen van de X-as tijdens het snijden.
Sommige mensen dachten dat dit fenomeen werd veroorzaakt door problemen met de liniaal van het rooster, maar bij inspectie bleek dat de achterkant van de X-as kogelomloopspil los zat.
Omdat de wals elliptisch van vorm was, oefende de wals tijdens het draaien een "opduwende" kracht uit op de X-as, waardoor de X-as weggeduwd werd van de richting van de roldiameter.
Op dat moment werd de beweging van de X-as niet veroorzaakt door de instructies van de numerieke besturing van de bewerkingsmachine. De liniaal die werd gebruikt om de positie van de X-as te detecteren, detecteerde dat de X-as naar de "+X" richting bewoog (weg van de rolbehuizing) zonder instructies van het CNC-systeem.
De functie van de liniaal is om te detecteren of de lineaire as nauwkeurig beweegt onder invloed van de instructies van de numerieke besturing. Als de lineaire as niet nauwkeurig beweegt, grijpt het numerieke besturingssysteem in om de lineaire as nauwkeurig te positioneren.
Als het snijgereedschap dus een relatief klein deel van het walslichaam raakte, had het gereedschap een bepaalde opening met het walslichaam en zorgde de roosterliniaal ervoor dat de X-as in de richting van de roldiameter bewoog om zich te positioneren op de coördinatenpositie van de X-as die het numerieke besturingssysteem aangaf.
Als de rol één cirkel draait, beweegt de X-as afwisselend naar de "richting weg van de roldiameter" en de "richting dichtbij de roldiameter" wanneer er geen gegevensinstructiebeweging op de X-as is. Daarom bewoog de X-as tijdens het verwerken van de wals heen en weer door de losse afdekking van de kogelomloopspil.
Wanneer een lineaire as van een CNC-bewerkingsmachine met een gesloten lussysteem motorschommelingen of oscillaties vertoont, moet het positiedetectie-element worden afgeschermd om het abnormale fenomeen te elimineren.
Controleer in het algemeen eerst de reinheid van het positiedetectie-element, zoals de liniaal en de leeskop, en of de installatiepositie van de leeskop redelijk is en sluit factoren uit die ervoor zorgen dat het positiedetectie-element niet goed functioneert.
Als blijkt dat het positiedetectie-element goed werkt, is er waarschijnlijk een probleem met de mechanische transmissieketen van de lineaire as.
In dit geval moet worden gecontroleerd of de onderdelen van de mechanische transmissieketting los zitten, of er slijtage is in de mechanische onderdelen en of de relevante smering van de mechanische transmissieketting toereikend is.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO