Les machines-outils CNC en traitement, du calcul du programme de traitement au contrôle de la machine-outil pour le traitement, sont automatiquement contrôlées par le système CNC. Parce que l'opérateur ne peut pas intervenir, éviter les erreurs humaines, mais en même temps, certaines erreurs ne peuvent pas être compensées par l'homme. Par conséquent, la machine-outil CNC elle-même met en avant des exigences de précision plus élevées. Sur cette base, on espère également que le système CNC pourra faire jouer pleinement les fonctions de la machine-outil CNC pour compenser automatiquement certaines erreurs.
Pour les machines-outils CNC à boucle ouverte et semi-fermée, sa précision de positionnement dépend principalement de la précision de la vis d'alimentation, de sorte que les machines-outils CNC utilisent souvent des vis à billes de haute précision. Mais les vis ont toujours des erreurs de fabrication et une utilisation à long terme entraînera une usure. Par conséquent, l'une des méthodes courantes pour améliorer encore la précision de positionnement des machines-outils consiste à compenser l'erreur de pas de la vis à billes.
1, Hméthode matérielle pour compenser le principe de l'erreur de pas de vis à billes
Dans le passé, dans les machines-outils à commande numérique en boucle ouverte, utilisaient souvent la méthode matérielle pour compenser l'erreur de pas, c'est-à-dire l'utilisation de méthodes mécaniques pour mesurer la courbe de distribution des erreurs d'une certaine vis à billes d'axe dans les machines-outils à commande numérique, l'accumulation la valeur d'erreur du pitch atteint une position équivalente d'impulsion pour installer un bloc. Lorsque la table de la machine se déplace, le micro-interrupteur installé sur la machine-outil envoie un signal de compensation d'erreur chaque fois qu'il touche le bloc, et le moteur pas à pas est chargé de faire plus ou moins de pas dans le circuit de commande.
Cette méthode de compensation d'impulsions intermittentes ajoute certaines pièces mécaniques (telles que le levier de compensation, le bloc, etc.) et les circuits (tels que les circuits qui transmettent le signal de compensation du micro-interrupteur à l'unité CNC) à la table de la machine CNC. De plus, cette méthode de compensation est plus adaptée aux machines-outils CNC à boucle ouverte à moteur pas à pas et aux méthodes d'interpolation incrémentielle par impulsions, mais pas aux machines-outils CNC à boucle semi-fermée à servomoteur DC ou AC. Par conséquent, la plupart des machines-outils à commande numérique utilisent actuellement des méthodes logicielles pour compenser l'erreur de pas de la vis à billes.
2,TLa méthode logicielle pour compenser le principe d'erreur de pas de vis à billes.
La méthode de compensation du logiciel d'erreur de pas de l'idée de base est la suivante : dans une machine-outil CNC sur l'axe de la vis à billes dans toute la plage de déplacement, avec des instructions CNC pour positionner la table dans certaines positions comme position de commande, avec une position de haute précision système de mesure pour mesurer la position réelle de ces positions (la plupart de l'utilisation actuelle de l'interféromètre laser comme instrument de mesure de haute précision), la position réelle et la position de commande pour comparaison, calculer la vis à billes La courbe de répartition des erreurs sur toute la course est calculé. Les erreurs sont saisies dans la CNC sous forme de tableau. Ensuite, la commande numérique prend automatiquement en compte les valeurs d'erreur lors de la commande du mouvement de l'axe et les compense au moyen du programme préparé.
3, dispositif de test et analyse des résultats
Prenons l'exemple de la vis à billes longitudinale de la fraiseuse verticale CNC, la longueur de travail effective de la vis à billes directionnelle est de 800 mm, et chaque 15 mm de sa longueur de 300 mm est un point de position de commande. L'erreur de positionnement de chaque point de position de commande est mesurée (sa résolution est de 0,01 um) par un interféromètre laser bi-fréquence. La courbe d'erreur de positionnement de la table longitudinale avant l'obtention de la compensation d'erreur de pas, comme indiqué dans la courbe encerclée sur la figure. Une fois l'erreur de pas compensée par la méthode logicielle, la courbe d'erreur de positionnement est représentée par la courbe circulaire sur la figure. De toute évidence, la précision de positionnement de la machine-outil CNC est grandement améliorée par la compensation de l'erreur de pas.
La compensation d'erreur de pas est l'un des moyens efficaces d'améliorer la précision de positionnement des machines-outils CNC en boucle ouverte et semi-fermée, mais ce n'est pas une panacée. Les erreurs de réglage répétitives causées par la rigidité quotidienne du système d'entraînement et les imprécisions de fabrication ne peuvent pas être compensées. De plus, l'erreur de pas de la vis a une forte relation avec la température ambiante. Par conséquent, la seule façon d'améliorer encore la précision des machines-outils CNC est d'utiliser un système CNC entièrement en boucle fermée. Dans le système CNC entièrement en boucle fermée, l'erreur de pas et certaines autres erreurs se trouvent dans la position en boucle fermée et peuvent être corrigées par la boucle fermée.
