Funkcja wag liniowych w centrach obróbki CNC

Skala liniowa (znana również jako skala liniowa optyczna) jest kluczowym elementem do osiągnięcia wysokiej precyzji kontroli w centrach obróbki CNC.Ich podstawową funkcją jest zapewnienie wysokiej precyzji linearnej informacji zwrotnej o pozycji dla pełnej kontroli zamkniętej pętli, co znacznie poprawia dokładność pozycjonowania, powtarzalność i dokładność obróbki narzędzia maszynowego.
Podstawowe funkcje i zalety zostały szczegółowo wyjaśnione poniżej:

1Zrozum prawdziwą pełną kontrolę zamkniętej pętli
Standardowe centra obróbcze zazwyczaj używają wirujących koderów zamontowanych na wałku serwomotora do informacji zwrotnych o pozycji, znanych jako sterowanie półzamkniętą pętlą.Metoda ta mierzy tylko kąt obrotu silnika i przekształca go w liniowe przesunięcie stołu roboczego za pomocą mechanizmów przesyłowych, takich jak śruby kulkowe.
Jednakże łańcuch przesyłowy (szruby, orzechy, sprzęgły, łożyska itp.) cierpi na reakcje przeciwne, deformacje elastyczne, rozszerzanie termiczne, zużycie i błędy pasmowe.Koder nie może wykryć odchylenia między rzeczywistą pozycją stołu roboczego a teoretyczną pozycją spowodowaną przez te czynniki.
Między stołem roboczym/głową maszyny a łóżkiem maszyny umieszczono wagę liniową, która mierzy rzeczywiste przemieszczenie liniowe w czasie rzeczywistym.Ten prawdziwy sygnał pozycji jest odsyłany do systemu CNC.
System CNC porównuje rzeczywistą pozycję z skali liniowej z pozycją docelową z programu, oblicza błąd i wysyła polecenia korekcyjne do serwoprzętu.Napęd reguluje silnik, aż rzeczywista pozycja pasuje do celu, tworząc kompletny proces zamkniętej pętli: Komanda → Wykonanie → Rzeczywiste pomiar → Korekta → Komanda.

2. Wyeliminowanie błędów w transmisji i poprawa precyzji

Jest to najważniejsza wartość w skali liniowej.system skali liniowej może wykrywać i kompensować różne błędy w transmisji w czasie rzeczywistym:
Błędy odchylenia śruby kulkowej
Termalne wydłużenie śruby spowodowane ciepłem obróbki
Odpowiedź z powodu zużycia śruby i orzecha
Odwrotna reakcja podczas zmiany kierunku
Deformacja elastyczna ze względu na siłę cięcia i przyspieszenie
Błędy w prawidłowości i równoległości przewodników liniowych
Przy takiej kompensacji dokładność pozycjonowania maszyny może stabilnie osiągać poziom mikronu (μm) lub nawet poziom submikronowy.

3. Poprawa dokładności obróbki i jakości powierzchni
Wyższa dokładność kontroli pozycji bezpośrednio poprawia dokładność wymiarów, dokładność kształtu i dokładność pozycji części obróbkowych.Dokładniejsze sterowanie pozycją pomaga również osiągnąć lepszy wykończenie powierzchni.

4. Zwiększenie wydajności dynamicznej
Chociaż skale liniowe nie zwiększają bezpośrednio prędkości, wysokiej precyzji sprzężenie zwrotne w czasie rzeczywistym umożliwia systemowi dokładne śledzenie polecanej ścieżki podczas wysokiej prędkości podawania,zmniejszenie następujących błędów i osiągnięcie lepszej wydajności dynamicznej przy zachowaniu dokładności.

5Utrzymanie długoterminowej precyzji i zmniejszenie kosztów utrzymania
Nawet jeśli elementy skrzyni przesyłowej, takie jak śruby kulkowe, stopniowo się zużywają w czasie, system skali liniowej może stale wykrywać i kompensować powstałe błędy.Pozwala to maszynie utrzymać wysoką precyzję przez dłuższy czas i zmniejsza rygorystyczne wymagania dotyczące precyzji części zużywalnych.

Podsumowanie
Podstawową funkcją skali liniowej jest obejście pośrednich połączeń przesyłowych, bezpośrednie uzyskanie rzeczywistej pozycji ruchomych części i osiągnięcie precyzyjnego sterowania zamkniętą pętlą.Jest niezbędnym elementem dla wysokiej klasy ośrodków obróbki, aby wykonywać ultra precyzyjne, wysoce stabilne i trwałe obróbki.