Funktion der linearen Waage in CNC-Bearbeitungszentren

Lineare Waagen (auch lineare optische Waagen genannt) sind Schlüsselkomponenten zur Erreichung einer hochen Präzisionssteuerung in CNC-Bearbeitungszentren.Ihre Hauptaufgabe ist es, hochpräzises lineares Positionsfeedback für eine vollständige Schlusskontrolle bereitzustellen, was die Positionierungsgenauigkeit, Wiederholbarkeit und Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine erheblich verbessert.
Die Kernfunktionen und Vorteile werden im Folgenden ausführlich erläutert:

1. Realisieren Sie wahre volle geschlossene Schleife Kontrolle
Standardbearbeitungszentren verwenden typischerweise Rotations-Encoder, die auf der Servomotorwelle für Positionsrückmeldungen montiert sind, die als Halbschlusskreislaufsteuerung bekannt sind.Diese Methode misst nur den Drehwinkel des Motors und wandelt ihn durch Getriebe wie Kugelschrauben in eine lineare Verlagerung des Arbeitstisches um.
Die Übertragungskette (Schrauben, Muttern, Kupplungen, Lager usw.) leidet jedoch unter Rückschlägen, elastischen Verformungen, thermischer Ausdehnung, Verschleiß und Schrägfehlern.Der Codierer kann die Abweichung zwischen der tatsächlichen Arbeitstischposition und der theoretischen Position, die durch diese Faktoren verursacht wird, nicht erkennen.
Eine lineare Waage wird direkt zwischen dem Arbeitstisch/Kopf und dem Maschinenbett installiert, um die tatsächliche lineare Verschiebung in Echtzeit zu messen.Dieses wahre Positionssignal wird an das CNC-System zurückgegeben.
Das CNC-System vergleicht die tatsächliche Position aus der linearen Skala mit der Zielposition aus dem Programm, berechnet den Fehler und sendet Korrekturbefehle an den Servoantrieb.Der Antrieb passt den Motor an, bis die tatsächliche Position dem Ziel entspricht, die einen vollständigen geschlossenen Prozess bilden:Befehl → Ausführung → tatsächliche Messung → Korrektur → Befehl.

2. Übertragungsfehler beseitigen und Präzision verbessern

Dies ist der wichtigste Wert der linearen Skalen.Das lineare Maßstabssystem kann verschiedene Übertragungsfehler in Echtzeit erkennen und kompensieren:
Schraubfehler der Kugelschraube
Wärmeverlängerung der Schraube durch Bearbeitungswärme
Rückschlag durch Verschleiß von Schraube und Mutter
Umgekehrte Gegenreaktion bei Richtungswechseln
Elastische Verformung durch Schneidkraft und Beschleunigung
Gerade- und Parallelfehler von Linearleitern
Bei einer solchen Kompensation kann die Positionsaugenauigkeit der Maschine stabil bis zum Mikron (μm) oder sogar Submikron-Niveau erreichen.

3. Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität
Eine höhere Genauigkeit der Positionskontrolle verbessert direkt die Dimensionsgenauigkeit, Formgenauigkeit und Positionsgenauigkeit von bearbeiteten Teilen.Eine präzisere Positionskontrolle hilft auch, eine bessere Oberflächenausführung zu erzielen.

4. Verbessern Sie die dynamische Leistung
Obwohl lineare Skalen die Geschwindigkeit nicht direkt erhöhen, ermöglicht die hochpräzise Echtzeit-Rückkopplung dem System, den angeordneten Weg während der Hochgeschwindigkeitszufuhr genau zu verfolgen.Verringerung der folgenden Fehler und Verbesserung der dynamischen Leistung bei gleichzeitiger Wahrung der Genauigkeit.

5. Langfristige Präzision aufrechterhalten und Wartungskosten senken
Auch wenn Getriebeteile wie Kugelschrauben im Laufe der Zeit allmählich abnutzen, kann das lineare Skalensystem die daraus resultierenden Fehler kontinuierlich erkennen und kompensieren.Dies ermöglicht es der Maschine, eine hohe Präzision für einen längeren Zeitraum zu erhalten und reduziert die strengen Anforderungen an die Präzision der Verbrauchsteile.

Zusammenfassung
Die Kernfunktion einer linearen Skala besteht darin, mittlere Übertragungsleitungen zu umgehen, die tatsächliche Position der beweglichen Teile direkt zu ermitteln und eine hochpräzise Vollschlusskontrolle zu erreichen.Es ist ein unverzichtbares Bauteil für High-End-Bearbeitungszentren, um ultra-präzise, hochstabile und langlebige Bearbeitung.