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Als Positionserkennungskomponente der linearen Achse von CNC-Werkzeugmaschinen wirkt die Gitterlinie wie die "Augen" eines Menschen.Seine Aufgabe besteht darin, zu "überwachen", ob sich die lineare Achse nach Ausführung eines Bewegungskommandos genau in die vom CNC-System erforderliche Position bewegtOhne eine Gitterlinie, the accuracy of whether the linear axis can reach the position required by the CNC system after receiving the movement command relies entirely on the accuracy of the CNC system's debugging and mechanical transmission.

Nachdem die CNC-Werkzeugmaschine eine gewisse Zeit lang verwendet wurde, aufgrund der Änderung der elektrischen Debuggingparameter und der Zunahme mechanischer Fehler,die lineare Achse kann weit von der Position entfernt sein, die nach den Anweisungen des CNC-Systems erforderlich ist,Zu diesem Zeitpunkt sind sich das CNC-System und das Personal, das die Werkzeugmaschine wartet und bedient, des Unterschieds nicht bewusst.Wartungspersonal muss Präzisionsprüfungen an der Werkzeugmaschine durchführenWenn daher auf der CNC-Werkzeugmaschine kein Gitterliner installiert ist, ist es notwendig, die Genauigkeit der Werkzeugmaschine regelmäßig zu überprüfen.Sobald die Präzision der CNC-Werkzeugmaschine vergessen wird, überprüft werden, kann es dazu führen, daß die Genauigkeit des Produkts die zulässige Toleranz überschreitet oder sogar verschrottet wird.

Wenn die lineare Achse der CNC-Werkzeugmaschine mit einem Gitterherrscher ausgestattet ist, muss das oben genannte Problem nicht länger von den Mitarbeitern besorgt werden.Wenn die lineare Achse aus mechanischen Gründen nicht genau in die richtige Position gelangt, wird die Gitterlinie als Positionserkennungskomponente Rückkopplungsanweisungen an das CNC-System senden, wodurch die lineare Achse eine relativ genaue Position erreichen kann.die Gitterlinie fungiert unabhängig von der Werkzeugmaschine als Überwachungsfunktion, wie das menschliche Auge, die ständig die Position der linearen Achse "überwacht", um sicherzustellen, dass die lineare Achse die vom CNC-System erforderliche Position erreicht.

Die Verwendung eines Gitterliners bei der Herstellung neuer Werkzeugmaschinen oder bei der Sanierung alter Werkzeugmaschinen dient der Erhöhung der Genauigkeit des Betriebs der linearen Achse.die Betriebsgenauigkeit hängt nicht ausschließlich vom Gitterliner ab, sondern hauptsächlich von der geometrischen Genauigkeit des mechanischen Teils der linearen Achse. Die Rasterlinie kann die Genauigkeit der Maschine nicht ersetzen. Sie kann nur "Keksfriessen auf den Kuchen bringen". Viele Menschen haben Missverständnisse zu diesem Thema.Wenn die geometrische Genauigkeit der linearen Achse der Werkzeugmaschine schlecht ist, wie zum Beispiel einige Drehmaschine Z-Achse mit einem Rack für die Übertragung, wird es eine große Rückwärtsfreiheit.Es wird aufgrund der geringen Übertragungsgenauigkeit der linearen Achse Schwankungen um die genaue Position geben..

Das Halbschlusskontrollesystem kann den Übertragungsfehler des Werkzeugmaschinenübertragungsmechanismus nicht steuern.der thermische Verformungsfehler des Übertragungsmechanismus während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs, und der Fehler, der durch Verschleiß des Getriebesystems während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs verursacht wird.Diese Fehler haben die Bearbeitungsgenauigkeit und Stabilität der CNC-Werkzeugmaschine ernsthaft beeinträchtigt.Die lineare Gitterlinie ermöglicht eine vollständige Schließschleife der verschiedenen linearen Koordinatenachsen der CNC-Werkzeugmaschine, wodurch die oben genannten Fehler verringert und die Positionierungsgenauigkeit verbessert wird.WiederholbarkeitAls entscheidende Komponente zur Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen wird es von den Anwendern zunehmend bevorzugt.

Präzision von CNC-Werkzeugmaschinen

Die Präzision von CNC-Werkzeugmaschinen umfasst hauptsächlich drei Aspekte: geometrische Präzision, Positionierungspräzision und Verarbeitungspräzision.

Geometrische Präzision, auch als mechanische Präzision bezeichnet, ist eine umfassende Reflexion der geometrischen Formfehler von Schlüsselteilen der Werkzeugmaschine nach der Montage.Die verwendeten Erkennungswerkzeuge und -methoden sind im Grunde die gleichen wie bei gewöhnlichen WerkzeugmaschinenBei der Erstellung von Werkzeugen, die in der Verteileranlage verarbeitet werden, werden die folgenden Aspekte berücksichtigt:

(1)Flachheit der Arbeitsplatte

(2)Strahlrichtung der Bewegung in jeder Koordinaterichtung

(3)Parallelisierung der Arbeitsplattenoberfläche während der Bewegung in den Koordinaten X und Y

(4)Rotationsgenauigkeit der Spindel

(5)Parallelisierung der Spindellinie, wenn sich die Hauptspindelbox entlang der Koordinatenachse Z bewegt

(6)Linearität der Spindel während der Bewegung in der Koordinatenzone Z

Die Positionsgenauigkeit bezieht sich auf die tatsächliche Positionsgenauigkeit, die die Hauptkomponenten der Werkzeugmaschine am Ende ihrer Bewegung erreichen können.Der Fehler zwischen der tatsächlichen Position und der angegebenen Position wird als Positionsfehler bezeichnetDie Positionsgenauigkeit einer CNC-Werkzeugmaschine kann als ihre Bewegungsgenauigkeit verstanden werden, die von den Fehlern des CNC-Systems und der mechanischen Übertragung abhängt.Die Bewegung jedes beweglichen Bauteils der Werkzeugmaschine erfolgt unter der Kontrolle des CNC-GerätsDie Präzision, die jedes bewegliche Bauteil erreichen kann, spiegelt unmittelbar die Präzision wider, die das bearbeitete Teil erreichen kann.Die Präzision der Positionierung ist ein sehr wichtiger Aspekt der Werkzeugmaschinenprüfung.

Wiederholungspositiongenauigkeit bezieht sich auf die Konsistenz der Positionsgenauigkeit, die durch wiederholtes Ausführen desselben Programmcodes auf einer CNC-Werkzeugmaschine erzielt wird.Die Präzision der wiederholten Positionierung wird durch Faktoren wie die Eigenschaften des Servosystems beeinflusst, Freiheit und Steifigkeit der Zufuhrübertragungsleitungen und Reibungsmerkmale. Im Allgemeinen ist die Wiederholungspräzision ein zufälliger Fehler, der einer Normalverteilung folgt,die die Konsistenz einer Partie von bearbeiteten Teilen beeinträchtigt, so daß er ein sehr wichtiger Präzisionsindikator ist.

Bearbeitungsgenauigkeit

Die geometrische und Positionsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen wird in der Regel gemessen, wenn keine Schneidlast vorhanden ist und die Maschine steht oder sich mit geringer Geschwindigkeit bewegt.Dies kann nur in gewissem Maße die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine widerspiegeln, da eine Reihe von Faktoren die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine unter tatsächlichen Arbeitsbedingungen beeinflussen können.die Komponenten der Werkzeugmaschine werden elastisch verformtUnter dem Einfluß interner Wärmequellen in der Werkzeugmaschine (z. B. durch elektrische Motoren, hydraulische Getriebe, Lagerreibung, Zahnräder usw.)) und Veränderungen der Umgebungstemperatur, werden die Komponenten der Werkzeugmaschine thermischen Verformungen ausgesetzt.Wenn sich die beweglichen Teile der Werkzeugmaschine bei Arbeitsgeschwindigkeit bewegen, unterscheidet sich die Bewegungsgenauigkeit von der bei niedrigen Drehzahlen gemessenen aufgrund des Einflusses der Ölfolie zwischen den relativen Gleitflächen und anderer Faktoren.All dies wird Veränderungen in der statischen Genauigkeit der Werkzeugmaschine verursachenDie Präzision der Werkzeugmaschine unter Arbeitsbedingungen wie äußere Belastung, Temperaturanstieg,und Vibration wird die dynamische Genauigkeit der Werkzeugmaschine genanntDie dynamische Genauigkeit hängt nicht nur eng mit der statischen Genauigkeit zusammen, sondern hängt auch in hohem Maße von der Steifigkeit, der Schwingungsbeständigkeit und der thermischen Stabilität der Werkzeugmaschine ab.

Derzeit wird in der Produktion die dynamische Genauigkeit der Werkzeugmaschine durch die Genauigkeit des Werkstücks, das durch Schneiden hergestellt wird, bewertet.die als Arbeitsgenauigkeit der Werkzeugmaschine bezeichnet wirdDie Arbeitsgenauigkeit spiegelt den Einfluß verschiedener Faktoren auf die Bearbeitungsgenauigkeit umfassend wider.

Verbesserung der Präzision von Werkzeugmaschinen.

Derzeit gibt es zwei Hauptmethoden zur Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen in der Teilebearbeitung: Fehlerverhütung und Fehlerkompensation.

Fehlerverhütung bezieht sich auf Maßnahmen zur Verbesserung des Qualitätsniveaus von Bauteilentwurf, Bearbeitung und Montage, zur wirksamen Kontrolle von Umweltfaktoren,und das Ziel erreichen, Fehlerquellen zu beseitigen oder zu reduzierenZum Beispiel: using high-rigidity and thermally symmetrical guides and ball screws for room temperature control can effectively reduce the thermal deformation of the machine tool and the temperature rise of heat sources, wodurch das Auftreten von Fehlern verringert wird.

Die Fehlerverhütungsmethoden werden hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt: Prävention von Abmessungsfehlern und geometrischen Fehlern, Prävention von thermischen Verformungsfehlern und andere Fehlerprävention.Fehlerverhütungsmethoden können die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bis zu einem gewissen Grad verringern, aber es ist fast unmöglich, thermische Verformungen und geometrische Fehler vollständig zu beseitigen.und die Kosten für die Verbesserung der Qualität der Teile sind zu hoch, so dass es in praktischen Anwendungen nicht üblich ist.

Die Fehlerkompensationsmethode beinhaltet die Installation von Präzisions-Element-Sonden, Positionssensoren, Gitterliner,und andere Geräte auf CNC-Werkzeugmaschinen, um den Bearbeitungsfehler der Werkzeugmaschine in Echtzeit an das CNC-System zurückzusendenDie Werkzeugmaschine kompensiert automatisch die Bearbeitungsgenauigkeit, verbessert die Bearbeitungsgenauigkeit der Teile und spart die Rohstoffkosten erheblich.

Häufige Störungen von Gitterlinern als Positionserkennungselemente für lineare Achsen

1Die lineare Achse kann den Nullpuls während der Rückkehr zum Bezugspunkt nicht finden.

In Bezug auf die Leistung bedeutet dies, dass die Achse weiterläuft, bis sie beim Rückzug zum Bezugspunkt den Grenzschalter erreicht.

Um das Problem zu lösen, entfernen Sie den Lesekopf und reinigen Sie ihn mit Wasserfreiem Ethanol.Das mit der Waage versehene Teil mit einem in wasserfreies Ethanol getauchten Seidentuch reinigen.

2.Die lineare Achse der CNC-Werkzeugmaschine meldet einen Alarm während des Betriebs.

Wenn Siemens 840D oder Fanuc-CNC-Systeme den Alarm "Hardware-Encoderfehler" melden oder wenn das Heidenhain-CNC-System den Alarm "Feedback-Fehler" melden, kann die Ursache folgende sein:

1 Der Abstand zwischen dem Lesekopf und dem Gitterliner der Werkzeugmaschine nimmt während des Betriebs durch Vibrationen oder aus anderen Gründen zu.und das CNC-System fälschlicherweise denkt, dass die Gitterlinie beschädigt istDie Methode zur Lösung dieses Problems besteht darin, den Abstand zwischen dem Lesekopf und dem Gitterliner nach den Anforderungen des Gitterlinerhandbuchs anzupassen.Der Abstand zwischen dem Lesekopf und dem Gitterliner ist etwa 1-1.5 mm, und am besten nicht mehr als 2 mm.

2 Die Anlageposition des Gitterliners ist nicht geeignet, z. B. in der Nähe des Öltankes, wo Öl und Gas den Gitterliner kontaminieren können.Die "feste Linie" und die "bewegliche Linie" des Gitterliners sind separat zu reinigen., und dann sollte die Gitterlinie nach der Installation eingestellt werden, bevor sie verwendet werden kann.

3 Die Montageposition des Lesekopfes ist nicht geeignet, was zu Beschädigungen des Lesekopfes führen kann.Schäden an den Gitterleitungen verursachen und zum vollständigen Abbruch des festen Gitterlegerns führen.

3.Linienachsenlauf in einer CNC-Maschine

Wenn die lineare Achse einer CNC-Maschine abläuft, geschieht dies in der Regel, weil die Positionserkennungskomponente, wie z. B. die Gitterlinie der linearen Achse, kontaminiert ist.Der Gitter oder der Lesekopf des Gitterliners muss gereinigt werden..

4.Weitere Fehlersituationen

In Jahren der Wartung von CNC-Maschinen wurde festgestellt, dass die Gitterlinie als Positionserkennungskomponente des CNC-Systemskann die Positionsgenauigkeit der linearen Achse der Werkzeugmaschine verbessern, wenn der mechanische Teil der Werkzeugmaschine in gutem Zustand istDarüber hinaus kann der Gitterliner auch mögliche oder bestehende Probleme im mechanischen Teil der Werkzeugmaschine erkennen.

Nach der Umwandlung der von Wuzhong hergestellten Drehmaschine C61200 in eine CNC-Maschine mit dem FAGOR 8055TC-CNC-System,die X-Achse entfernte sich von den Rollen selbst, wenn das Werkzeug die größeren Durchmesserteile des elliptischen Rollkörpers berührte, ohne dass ein Bewegungsbefehl für die X-Achse gegeben wurde.Wenn das Werkzeug die kleineren Durchmesserteile des Rollenkörpers berührte, bewegte sich die X-Achse von selbst in Richtung der Rollen, wodurch sich die X-Achse hin und her bewegte.

Nach Überprüfung des CNC-Systems der Werkzeugmaschine wurde festgestellt, dass der Wechselstrom-Servomotor beim Einschalten der X-Achse mit Selbstschließkraft gesperrt war.Wenn die Positionserkennungskomponente der X-Achse abgeschirmt und auf halbgeschlossene Schleife geändert wurdeEinige Leute denken, dass dieses Phänomen durch ein Problem mit dem Gitterliner verursacht wird,Aber es wurde durch Inspektion festgestellt, dass die Rückkappe der X-Achse Kugelschraube war lockerWenn das Werkzeug die größeren Durchmesserteile des Rollkörpers berührt, übt der Rollkörper daher eine "Oberkraft" auf die X-Achse aus und drückt sie vom Durchmesser des Rollkörpers weg.die X-Achsenbewegung wird nicht durch die CNC-Werkzeugmaschinenanweisung verursachtDie für die Erfassung der Position der X-Achse verwendete Gitterliner zeigte, daß sich die X-Achse ohne Anweisungen des CNC-Systems in Richtung "+X" (abseits des Durchmessers des Rollkörpers) bewegte.Die Funktion des Gitterliners besteht darin, festzustellen, ob sich die lineare Achse unter der CNC-Anweisung genau bewegtWenn die Bewegung nicht genau ist, greift das CNC-System ein, um die lineare Achse in die richtige Position zu bringen.Es gibt eine gewisse Lücke zwischen dem Werkzeug und dem Rollkörper.Durch die Funktion der Gitterlinie bewegt sich die X-Achse in Richtung des Durchmessers des Rollkörpers, um sie an der vom CNC-System ausgegebenen X-Achsenkoordinatposition zu positionieren.wenn der Rollkörper eine Umdrehung ohne Datenanweisung zur Bewegung der X-Achse macht, wechselt die X-Achse zwischen Abwanderung vom Durchmesser des Rollkörpers und Bewegung in Richtung des Durchmesser des Rollkörpers, was während der Rollbearbeitung aufgrund der losen Rückkappe der Kugelschraube eine Hin- und Rückbewegung verursacht.

Bei einer CNC-Maschine, bei der eine bestimmte lineare Achse einen vollständig geschlossenen Kreislauf annimmt, treten Motorschüttelungen und Wellenoscillationen auf.Dieses abnormale Phänomen verschwindet. Im Allgemeinen ist die Positionserkennungskomponente, wie die Gitterlinie und der Lesekopf,müssen zunächst überprüft werden, ob sie sauber sind und ob die Montageposition des Lesekopfes angemessen ist., und die Positionserkennungskomponente sollte ausgeschlossen werden.