Chức năng của cân tuyến tính trong Trung tâm gia công CNC

Cân tuyến tính (còn được gọi là cân quang tuyến tính) là các thành phần chính để đạt được điều khiển chính xác cao trong các trung tâm gia công CNC.Chức năng chính của chúng là cung cấp phản hồi vị trí tuyến tính chính xác cao cho kiểm soát vòng lặp khép kín đầy đủ, giúp cải thiện đáng kể độ chính xác vị trí, khả năng lặp lại và độ chính xác gia công của máy công cụ.
Các chức năng và lợi thế chính được giải thích chi tiết dưới đây:

1. Nhận ra sự kiểm soát vòng lặp hoàn toàn thực sự
Các trung tâm gia công tiêu chuẩn thường sử dụng bộ mã hóa xoay gắn trên trục động cơ servo để phản hồi vị trí, được gọi là điều khiển vòng tròn bán đóng.Phương pháp này chỉ đo góc quay của động cơ và chuyển đổi nó thành dịch chuyển tuyến tính của bàn làm việc thông qua các cơ chế truyền như vít bóng.
Tuy nhiên, chuỗi truyền tải (vít, hạt, nối, vòng bi, vv) bị phản ứng ngược, biến dạng đàn hồi, mở rộng nhiệt, hao mòn và lỗi pitch.Bộ mã hóa không thể phát hiện sự lệch giữa vị trí thực tế bàn làm việc và vị trí lý thuyết gây ra bởi các yếu tố này.
Một thang đo tuyến tính được lắp đặt trực tiếp giữa bàn làm việc / đầu máy và giường máy, đo lường dịch chuyển tuyến tính thực tế trong thời gian thực.Tín hiệu vị trí thực sự này được đưa trở lại hệ thống CNC.
Hệ thống CNC so sánh vị trí thực tế từ quy mô tuyến tính với vị trí mục tiêu từ chương trình, tính toán lỗi và gửi lệnh điều chỉnh đến ổ servo.Động cơ điều chỉnh động cơ cho đến khi vị trí thực tế phù hợp với mục tiêu, tạo thành một quy trình vòng kín hoàn chỉnh:Command → Execution → Actual Measurement → Correction → Command.

2. Loại bỏ lỗi truyền và cải thiện độ chính xác

Đây là giá trị quan trọng nhất của quy mô tuyến tính. Bằng cách đo trực tiếp vị trí thực tế của các bộ phận chuyển động cuối cùng,hệ thống quy mô tuyến tính có thể phát hiện và bù đắp cho các lỗi truyền tải khác nhau trong thời gian thực:
Lỗi độ cao của vít bóng
Sự kéo dài nhiệt của vít do nhiệt gia công
Phản ứng phản ứng từ sự mòn của vít và đinh
Phản ứng ngược khi thay đổi hướng
Sự biến dạng đàn hồi từ lực cắt và gia tốc
Lỗi thẳng và song song của hướng dẫn tuyến tính
Với sự bù đắp như vậy, độ chính xác định vị máy có thể ổn định đạt đến mức micron (μm) hoặc thậm chí dưới micron.

3. Cải thiện độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt
Độ chính xác điều khiển vị trí cao hơn trực tiếp cải thiện độ chính xác kích thước, độ chính xác hình dạng và độ chính xác vị trí của các bộ phận gia công.Kiểm soát vị trí chính xác hơn cũng giúp đạt được kết thúc bề mặt tốt hơn.

4. Tăng hiệu suất động
Mặc dù thang đo tuyến tính không tăng tốc độ trực tiếp, phản hồi thời gian thực chính xác cao cho phép hệ thống theo dõi chính xác đường dẫn được chỉ định trong quá trình cho ăn tốc độ cao,giảm các lỗi sau và đạt được hiệu suất động tốt hơn trong khi duy trì độ chính xác.

5. Duy trì độ chính xác lâu dài và giảm chi phí bảo trì
Ngay cả khi các bộ phận truyền tải như vít bóng dần mòn theo thời gian, hệ thống quy mô tuyến tính có thể liên tục phát hiện và bù đắp cho các lỗi dẫn đến.Điều này cho phép máy duy trì độ chính xác cao trong một thời gian dài hơn và giảm các yêu cầu nghiêm ngặt cho độ chính xác của các thành phần tiêu thụ.

Tóm lại
Chức năng cốt lõi của thang tuyến tính là bỏ qua các liên kết truyền thông trung gian, trực tiếp lấy vị trí thực tế của các bộ phận chuyển động và đạt được điều khiển vòng kín chính xác cao.Nó là một thành phần không thể thiếu cho trung tâm gia công cao cấp để thực hiện siêu chính xác, rất ổn định, và lâu dài gia công.