Fungsi Skala Linear di Pusat Mesin CNC

Skala linier (juga dikenal sebagai skala optik linier) adalah komponen kunci untuk mencapai kontrol presisi tinggi di pusat pemesinan CNC.Fungsi utama mereka adalah untuk memberikan umpan balik posisi linier presisi tinggi untuk kontrol loop tertutup penuh, yang sangat meningkatkan keakuratan posisi, kelanjutan, dan keakuratan pengolahan alat mesin.
Fungsi dan keuntungan inti dijelaskan secara rinci di bawah ini:

1. Menyadari Kontrol Loop Tutup yang Benar
Pusat pemesinan standar biasanya menggunakan encoder putar yang dipasang pada poros servo motor untuk umpan balik posisi, yang dikenal sebagai kontrol semi-tertutup.Metode ini hanya mengukur sudut rotasi motor dan mengubahnya menjadi perpindahan linier dari meja kerja melalui mekanisme transmisi seperti sekrup bola.
Namun, rantai transmisi (skru, kacang, kopling, bantalan, dll.) menderita reaksi balik, deformasi elastis, ekspansi termal, keausan, dan kesalahan pitch.Encoder tidak dapat mendeteksi penyimpangan antara posisi meja kerja yang sebenarnya dan posisi teoritis yang disebabkan oleh faktor-faktor ini.
Skala linier dipasang langsung antara meja kerja / kepala dan tempat tidur mesin, mengukur pergeseran linier yang sebenarnya secara real time.Sinyal posisi yang benar ini diberi makan kembali ke sistem CNC.
Sistem CNC membandingkan posisi sebenarnya dari skala linier dengan posisi target dari program, menghitung kesalahan, dan mengirim perintah koreksi ke servo drive.Drive menyesuaikan motor sampai posisi sebenarnya cocok dengan target, membentuk proses loop tertutup yang lengkap:Command → Execution → Actual Measurement → Correction → Command.

2. Menghilangkan kesalahan transmisi dan meningkatkan presisi

Ini adalah nilai yang paling penting dari skala linier. Dengan langsung mengukur posisi sebenarnya dari bagian bergerak akhir,Sistem skala linier dapat mendeteksi dan mengkompensasi berbagai kesalahan transmisi secara real time:
Kesalahan pitch dari sekrup bola
Perpanjangan termal sekrup yang disebabkan oleh panas pemesinan
Reaksi dari keausan sekrup dan kacang
Reaksi balik saat perubahan arah
Deformasi elastis dari kekuatan pemotongan dan akselerasi
Kesalahan tegak lurus dan paralelitas panduan linier
Dengan kompensasi seperti itu, akurasi penentuan posisi mesin dapat stabil mencapai tingkat mikron (μm) atau bahkan sub-mikron.

3. Meningkatkan Keakuratan Mesin dan Kualitas Permukaan
Keakuratan kontrol posisi yang lebih tinggi secara langsung meningkatkan akurasi dimensi, akurasi bentuk, dan akurasi posisi bagian mesin.Kontrol posisi yang lebih tepat juga membantu mencapai permukaan yang lebih baik.

4. Meningkatkan Kinerja Dinamis
Meskipun skala linier tidak secara langsung meningkatkan kecepatan, umpan balik waktu nyata presisi tinggi memungkinkan sistem untuk dengan akurat melacak jalur yang diperintahkan selama pakan kecepatan tinggi,mengurangi kesalahan berikut dan mencapai kinerja dinamis yang lebih baik sambil menjaga akurasi.

5. Mempertahankan presisi jangka panjang dan mengurangi biaya perawatan
Bahkan jika bagian transmisi seperti sekrup bola secara bertahap membusuk dari waktu ke waktu, sistem skala linier dapat terus mendeteksi dan mengkompensasi kesalahan yang dihasilkan.Hal ini memungkinkan mesin untuk mempertahankan presisi tinggi untuk jangka waktu yang lebih lama dan mengurangi persyaratan yang ketat untuk presisi komponen habis pakai.

Ringkasan
Fungsi inti dari skala linier adalah untuk melewati tautan transmisi menengah, langsung mendapatkan posisi sebenarnya dari bagian yang bergerak, dan mencapai kontrol loop tertutup penuh presisi tinggi.Ini adalah komponen yang sangat diperlukan untuk pusat pemesinan high-end untuk melakukan ultra-presisi, sangat stabil, dan mesin tahan lama.