7 วิธีในการตรวจจับความแม่นยำของการวางตำแหน่งของเครื่องมือเครื่อง CNC
เครื่องมือเครื่อง CNC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องจักร และความแม่นยำของเครื่องมือเครื่อง CNC ใช้เพื่อตัดสินคุณภาพของเครื่องมือ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำอย่างต่อเนื่อง ข้อกำหนดที่แม่นยำสำหรับเครื่องมือเครื่อง CNC จึงเพิ่มขึ้น ดังนั้นต้องจัดตำแหน่งความแม่นยำเพื่อพิจารณาว่าเครื่อง CNC มีคุณสมบัติหรือไม่ เครือข่ายระบบอัตโนมัติทั่วโลกชุดถัดไปจะแนะนำเทคนิคมากมายในการตรวจจับความแม่นยำของตำแหน่ง
1. การตรวจจับความแม่นยำของตำแหน่งการเคลื่อนที่เชิงเส้น
ความแม่นยำของการวางตำแหน่งการเคลื่อนที่เชิงเส้นมักจะได้รับการทดสอบภายใต้สภาวะที่ไม่มีโหลดของเครื่องมือกลและโต๊ะทำงาน การระบุเครื่องมือเครื่อง CNC ควรยึดตามการวัดด้วยเลเซอร์ ตามข้อกำหนดระดับชาติและองค์กรระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (มาตรฐาน ISO) ในกรณีที่ไม่มีเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ สามารถใช้มาตราส่วนมาตรฐานสำหรับผู้ใช้ทั่วไปเพื่อเปรียบเทียบการวัดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อ่านค่าด้วยแสง อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของเครื่องมือวัดต้องมากกว่าความแม่นยำของการวัดหนึ่งถึงสองชั้น
มาตรฐาน ISO กำหนดให้แต่ละจุดกำหนดตำแหน่งต้องคำนวณค่าเฉลี่ยของข้อมูลการวัดห้ารายการและแถบการกระจายของจุดกำหนดตำแหน่งที่สร้างขึ้นโดยแถบการกระจาย-3 เพื่อสะท้อนข้อผิดพลาดทั้งหมดในการจัดตำแหน่งแบบหลายตำแหน่ง
2. การตรวจจับความแม่นยำของตำแหน่งการเคลื่อนที่เชิงเส้นซ้ำ
เครื่องมือทดสอบจะเหมือนกับเครื่องมือที่ใช้ในการกำหนดความแม่นยำของตำแหน่ง วิธีการตรวจสอบทั่วไปคือการวัดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งในสามตำแหน่งใกล้กับจุดกึ่งกลางและปลายทั้งสองของจังหวะพิกัดแต่ละตำแหน่ง กำหนดตำแหน่งแต่ละตำแหน่งด้วยการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว และกำหนดตำแหน่งซ้ำ 7 ครั้งภายใต้สภาวะเดียวกัน ค่าของตำแหน่งหยุดจะถูกวัด และได้ค่าความแตกต่างสูงสุดระหว่างค่าที่อ่านได้ เนื่องจากความแม่นยำในการระบุตำแหน่งซ้ำของพิกัด ซึ่งเป็นดัชนีพื้นฐานที่สุดที่แสดงถึงความเสถียรของความแม่นยำในการเคลื่อนที่ของแกน ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดในสามตำแหน่งครึ่งหนึ่งจึงเชื่อมโยงกับเครื่องหมายบวกและลบ
3. การตรวจจับความแม่นยำในการส่งคืนแหล่งกำเนิดของการเคลื่อนไหวเชิงเส้น
เนื่องจากความแม่นยำในการส่งคืนจุดกำเนิดเป็นเพียงความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งซ้ำของจุดใดจุดหนึ่งบนแกนพิกัด เทคนิคการตรวจจับจึงเหมือนกับความแม่นยำของตำแหน่งซ้ำ
4. การตรวจจับข้อผิดพลาดของการเคลื่อนที่เชิงเส้น
ข้อผิดพลาดการย้อนกลับของการเคลื่อนที่เชิงเส้น หรือที่เรียกว่าการสูญเสียโมเมนตัม ประกอบด้วยโซนตายย้อนกลับขององค์ประกอบไดรฟ์ (เช่น เซอร์โวมอเตอร์ มอเตอร์ไฮดรอลิกเซอร์โว และสเต็ปเปอร์มอเตอร์) บนห่วงโซ่การส่งฟีดแกนพิกัด เช่นเดียวกับการเคลื่อนที่เชิงกล คู่เกียร์. ข้อผิดพลาดต่างๆ เช่น ฟันเฟืองและการเปลี่ยนรูปยางยืดจะสะท้อนออกมาอย่างเต็มที่ ยิ่งข้อผิดพลาดมากเท่าใด ความแม่นยำในการวางตำแหน่งและการทำซ้ำยิ่งต่ำลงเท่านั้น
วิธีการตรวจจับข้อผิดพลาดย้อนกลับคือการย้ายระยะทางล่วงหน้าในทิศทางไปข้างหน้าหรือย้อนกลับภายในจังหวะของแกนพิกัดที่วัดได้ และใช้ตำแหน่งหยุดนี้เป็นข้อมูลอ้างอิง จากนั้นให้ค่าคำสั่งการเคลื่อนไหวเฉพาะในทิศทางเดียวกันเพื่อย้าย สำหรับระยะทางที่แน่นอน จากนั้นให้ย้ายระยะทางเดียวกันไปในทิศทางตรงกันข้ามและคำนวณความแตกต่างระหว่างตำแหน่งหยุดและตำแหน่งอ้างอิง ทำการวัดจำนวนมาก (โดยปกติเจ็ดครั้ง) ที่จุดสามจุดใกล้ตรงกลางและปลายทั้งสองของเส้นขีด หาค่าเฉลี่ยผลลัพธ์ และใช้ค่าสูงสุดของค่าเฉลี่ยที่ได้รับเป็นค่าความผิดพลาดในการย้อนกลับ
5. การตรวจจับความแม่นยำในการวางตำแหน่งของโต๊ะหมุน
อุปกรณ์วัดทั่วไป ได้แก่ แท่นหมุนมาตรฐาน รูปทรงหลายเหลี่ยมมุม ตะแกรงกลม และคอลลิเมเตอร์ (คอลลิเมเตอร์) เป็นต้น ซึ่งสามารถเลือกได้ตามเงื่อนไข ขั้นตอนการวัดคือหมุนโต๊ะทำงานไปข้างหน้า (หรือถอยหลัง) เป็นมุมแล้วหยุด ล็อค และจัดตำแหน่ง จากนั้นหมุนโต๊ะทำงานไปในทิศทางเดียวกันอย่างรวดเร็ว ล็อคและวางไว้ทุกๆ 30 องศา แล้ววัด ข้อผิดพลาดในการจัดทำดัชนีคือค่าสูงสุดของความแตกต่างระหว่างมุมการหมุนจริงของตำแหน่งแต่ละตำแหน่งและค่าทางทฤษฎี (ค่าคำสั่ง) หลังจากหนึ่งรอบของการวัด
ทุก ๆ 30 จุดบนโต๊ะหมุน CNC ควรใช้เป็นสถานที่เป้าหมาย การจัดตำแหน่งอย่างรวดเร็วจะดำเนินการเจ็ดครั้งจากทิศทางไปข้างหน้าและย้อนกลับสำหรับสถานที่เป้าหมายแต่ละแห่ง ส่วนเบี่ยงเบนตำแหน่งคือความแตกต่างระหว่างตำแหน่งที่ได้รับจริงกับตำแหน่งที่ต้องการ จากนั้นกด GB10931- 89 ข้อผิดพลาดความแม่นยำในการวางตำแหน่งของโต๊ะหมุน CNC คำนวณโดยใช้วิธีการที่ระบุใน "วิธีการประเมินความแม่นยำของตำแหน่งของเครื่องมือเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยตัวเลข" ซึ่งเป็นผลต่างระหว่างค่าสูงสุดของส่วนเบี่ยงเบนตำแหน่งเฉลี่ยทั้งหมดและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานและผลรวมของ ค่าต่ำสุดของค่าเบี่ยงเบนตำแหน่งเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานทั้งหมด
จากข้อกำหนดการใช้งานจริงของหม้อแปลงชนิดแห้ง มักจะให้ความสำคัญกับการวัดจุดเท่ากันหลายจุด เช่น 0, 90, 180 และ 270 และความแม่นยำของจุดเหล่านี้จะต้องเป็น มากกว่าตำแหน่งเชิงมุมอื่นหนึ่งระดับ
6. การตรวจจับความแม่นยำในการจัดทำดัชนีซ้ำของโต๊ะหมุน
ขั้นตอนการวัดคือการทำซ้ำตำแหน่งสามครั้งที่จุดสามจุดใดๆ บนโต๊ะหมุนภายในหนึ่งสัปดาห์ และเพื่อตรวจจับภายใต้การหมุนไปข้างหน้าและข้างหลังตามลำดับ ความแตกต่างระหว่างค่าที่อ่านได้ทั้งหมดและค่าทางทฤษฎีของจุดที่สอดคล้องกันซึ่งมีความแม่นยำในการจัดทำดัชนีมากที่สุด ถ้าเป็นโต๊ะหมุน CNC ให้ตั้งค่าจุดวัดหนึ่งจุดทุกๆ 30 เป็นตำแหน่งเป้าหมาย จากนั้นกำหนดตำแหน่งอย่างรวดเร็วห้าตำแหน่งของแต่ละตำแหน่งเป้าหมายในทิศทางบวกและลบ โดยวัดความแตกต่างระหว่างตำแหน่งจริงและตำแหน่งเป้าหมาย
นั่นคือ คำนวณค่าเบี่ยงเบนตำแหน่งก่อน จากนั้นจึงคำนวณค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานโดยใช้เทคนิคที่ให้มาในหน่วย GB10931-89 ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของแต่ละจุดวัดมีค่าสูงสุด 6 เท่า ซึ่งเป็นความแม่นยำในการจัดทำดัชนีซ้ำของโต๊ะหมุน CNC
7. การตรวจจับความแม่นยำในการส่งคืนแหล่งกำเนิดของโต๊ะหมุน
วิธีการวัดคือดำเนินการกลับไปยังจุดเริ่มต้นจากตำแหน่งใดก็ได้ 7 ตำแหน่ง วัดตำแหน่งหยุด และใช้ค่าความต่างสูงสุดที่อ่านค่าเป็นความแม่นยำในการย้อนกลับไปยังจุดเริ่มต้น
ควรสังเกตว่าการตรวจจับความถูกต้องของตำแหน่งที่มีอยู่นั้นวัดภายใต้เงื่อนไขของความรวดเร็วและการวางตำแหน่ง สำหรับเครื่องกลึง CNC บางตัวที่มีระบบป้อนไม่ดี ค่าความแม่นยำของตำแหน่งจะต่างกันเมื่อจัดตำแหน่งด้วยความเร็วป้อนที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ผลการวัดความแม่นยำของตำแหน่งยังสัมพันธ์กับอุณหภูมิแวดล้อมและสถานะการทำงานของแกนพิกัด ในปัจจุบัน เครื่องมือกล CNC ส่วนใหญ่ใช้ระบบกึ่งปิด และส่วนประกอบการตรวจจับตำแหน่งส่วนใหญ่ได้รับการติดตั้งบนมอเตอร์ขับเคลื่อน ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาด 0.0ภายใน 1~0.02 มม. จังหวะ 1 ม. ไม่น่าแปลกใจ นี่เป็นข้อผิดพลาดที่เกิดจากการยืดตัวด้วยความร้อน และเครื่องมือกลบางชนิดใช้วิธีปรับแรงตึงล่วงหน้า (การโหลดล่วงหน้า) เพื่อลดผลกระทบ
ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งซ้ำของแกนพิกัดแต่ละแกนเป็นดัชนีความแม่นยำพื้นฐานที่สุดที่สะท้อนถึงแกน ซึ่งสะท้อนถึงความเสถียรของความแม่นยำในการเคลื่อนที่ของแกน เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการว่าเครื่องจักรที่มีความแม่นยำต่ำสามารถใช้ในการผลิตได้อย่างเสถียร ในปัจจุบัน เนื่องจากจำนวนฟังก์ชันที่เพิ่มขึ้นของระบบควบคุมเชิงตัวเลข ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบของความแม่นยำในการเคลื่อนที่ของหัวฉีดแต่ละตัว เช่น ข้อผิดพลาดในการสะสมพิทช์ ข้อผิดพลาดของฟันเฟือง ฯลฯ สามารถชดเชยได้อย่างเป็นระบบ ไม่สามารถชดเชยข้อผิดพลาดแบบสุ่มได้ในขณะที่ความแม่นยำของตำแหน่งซ้ำ มันสะท้อนถึงข้อผิดพลาดแบบสุ่มที่ครอบคลุมของกลไกการป้อนอาหาร ซึ่งไม่สามารถแก้ไขได้โดยระบบควบคุมเชิงตัวเลข ดังนั้น หากสามารถเลือกเครื่องมือกลได้ ควรเลือกเครื่องมือกลที่มีความแม่นยำในการระบุตำแหน่งซ้ำสูง
คุณมีคำถามเฉพาะเกี่ยวกับเครื่องมือกลหรือไม่? ติดต่อโยกี้!วิศวกรฝ่ายขายของเราจะทำงานร่วมกับคุณตั้งแต่ต้นจนจบเพื่อให้แน่ใจว่าโครงการของคุณเสร็จสมบูรณ์ตามความต้องการของคุณ
นอกจากนี้ Yogie ยังเป็นผู้ผลิตมืออาชีพสำหรับอุปกรณ์ขุด, เครื่องมือเครื่อง CNC, และชิ้นส่วนเครื่องจักรมานานกว่า 20 ปี
