Dovednosti při kalibraci svislého frézovacího centra: tři základní strategie pro ovládání chyb
Jádro přesného frézování spočívá v ovládání chyb a proces úpravy vertikálního frézovacího centra je ve skutečnosti důkladným vyhodnocením výkonnosti stroje. Přes systematickou analýzu chyb a kompenzačními metodami může operátor významně zlepšit přesnost a stabilitu frézování. Následující jsou tři klíčové rozměry pro dosažení efektivního ovládání chyb.
1. Základní kalibrace přesnosti
Geometrická přesnost strojního nástroje je základem řízení chyb. Při použití laserového interferometru pro kontrolu pozicovací přesnosti jednotlivých os musí být měření prováděno v prostředí s konstantní teplotou, aby se vyhnulo termodilačnímu ovlivnění způsobenému teplotními fluktuacemi. Náprava zpětného spojení musí být kombinována s úpravou parametrů serva, aby byla chyba návratové pohybu šroubového pohonového systému méně než 30 % jmenovité hodnoty zařízení. Kalibrace hlavního systému by měla zahrnovat detekci průběžného posuvu v horkém stavu a vibrace hlavního systému by měly být kontrolovány v rámci úrovně G1.0 stanovené ISO standardem prostřednictvím dynamické balancové korekce.
Správa systému nástrojů musí zřídit standardizovaný proces, zaměřený na monitorování míry kontaktu povrchu kužele držitele nástroje a oslabení síly uzamčení táhového hřebíku. Je doporučeno použít hydraulický dynamometr pro kontrolu napětí táhového hřebíku po každých 500 výměnách nástrojů a udržovat jeho hodnotu v rozmezí ±5 % od nominální hodnoty. Dynamická rovnováha nástroje musí odpovídat rychlosti a metodou dekompozice vektoru se eliminuje vliv nesymetrického rozložení hmotnosti nástroje.
2. Aplikace inteligentní kompenzace
Modul kompenzace chyb, který je vybaven v moderních CNC systémech, je klíčovým nástrojem pro zvýšení přesnosti. Prostorová kompenzace chyb vyžaduje sestavení 21 maticových modelů geometrických chyb a dat o pohybových chybách jednotlivých osí se získává pomocí šestižilového měření. Kompenzace tepelné deformace by měla vytvořit síť monitoringu teplot strojů, umístit teplotní senzory v klíčových místech tepelných zdrojů, jako jsou ložiska hřídele a matice tahu, a použít fuzzy PID algoritmus pro dosažení dynamické kompenzace.
Optimalizace parametrů serva přímo ovlivňuje přesnost konturovacího zpracování. Upravení poměrového koeficientu rychlostního a zrychlení feedforward může účinně eliminovat fenomén čtyřhranného výstupu. Je doporučeno získat skutečná data o kulatostních chybách prostřednictvím testování balíčkem ballbar, a na základě tohoto optimalizovat parametry ziskové smyčky serva tak, aby dynamická sledovací chyba klesla pod 1/3 teoretické hodnoty.
3. Optimalizace parametrů procesu
Rozumná konfigurace řezacích parametrů může potlačit více než 60 % vibrací systému procesu. Vytvořte model přenosové funkce mezi řeznou silou a vibracemi a určete kritickou hloubku řezu pro každý materiál experimentálně. Je doporučeno používat cykloidalní strategii frézování namísto tradičního konturování, aby se snížila fluktuace řezné síly o 40-50 %. Při zpracování tenkostěnných dílů je preferované šrouboviceové interpolační krmení, které řídí deformaci práce prostřednictvím neustále se měnících řezných úhlů.
Pevnost systému nápravy přímo ovlivňuje stabilitu zpracování. Analýza konečných prvků se používá k optimalizaci struktury nápravy, aby se zajistilo, že její vlastní frekvence vyhýbá hlavnímu pásmu kmitočtu vibrací strojního zařízení. Tříbodová pozicovací struktura může ve srovnání s tradičním čtyřčelistým svorkem zvýšit tuhost o 30 % a vakuumová adsorpční náprava je zejména vhodná pro přesné zpracování snadno deformovatelných dílů.
Díky výše uvedené třírozměrné spolupracovné optimalizaci lze dosáhnout stabilní přesnosti obrábění vertikálního obráběcího centra na úrovni μm. S použitím technologie digitálního dvojčete bude v budoucnu proces kalibrace stroje realizovat integraci virtuální přednastavení a reálného časového kompenzace, což podpoří přesnost obrábění na vyšší úroveň. Ovládáním těchto základních strategií mohou operátoři vytvořit systematický systém kontroly chyb a položit základy pro vysokokvalitní výrobu.