Cosa causa la perdita di precisione di posizionamento nei centri di lavoro verticali e come prevenirla

Perdita di precisione di posizionamento in un centro di lavorazione verticaleIn molti negozi si sviluppa lentamente e si manifesta prima come una dimensione alla deriva alla fine di un lungo turno, un annoio che ha bisogno di un cambio di compensazione dopo il pranzo,o una parte che misura bene il dispositivo e non è tollerante dopo che il tavolo è stato in funzione per sei oreLe cause principali, in ordine pratico, sono la crescita termica della vite a sfera e del mandrino, l'usura o la perdita di carico preliminare nelle guide, il contraccolpo nel cuscinetto di spinta o nell'accoppiamento,una fondazione che non è più piana, e servo-tuning che non corrispondono più alle condizioni meccaniche della macchina.

La differenza importante è tra tre numeri che gli acquirenti spesso considerano uno solo.Precisione di posizionamentodescrive quanto l'asse si avvicina al bersaglio comandato in qualsiasi punto del percorso.Precisione di posizionamento ripetutadescrive quanto sia coerente il ritorno allo stesso punto.Risposta negativadescrive il movimento perduto quando l'asse inverte la direzione. Una macchina può ripetere con una precisione di pochi micron e rimanere fuori posizione di 30 micron su un lungo percorso,e quel modello indica una diversa causa e una diversa riparazione.

Cosa significano effettivamente la precisione di posizionamento e la precisione di ripetizione su un VMC?

Le specifiche pubblicate citano di solito entrambi i valori per il percorso completo e il rapporto tra i due è informativo.VMC-1165HL, ad esempio, la precisione di posizionamento è indicata come ± 0,005 mm con una precisione di posizionamento ripetuta di ± 0,004 mm su 1100/650/600 mm di percorrenza.VMC-1680HLcon 1600×800×700 mm di percorrenza, le cifre pubblicate sono ±0,01 mm e ±0,008 mm.

Questa differenza non è un divario di qualità, è fisica: viaggi più lunghi significano viti a sfera più lunghe, più lunghezza di vite esposte al calore dello mandrino e delle noci e più errore di passo accumulato.La comprensione di ciò impedisce all'acquirente di aspettarsi un.6 m per la macchina a asse X, per contenere lo stesso numero assoluto di una macchina da 800 mm, e impedisce all'operatore di incolpare il comando di una banda di tolleranza che la macchina non è mai stata specificata.

Quali fattori meccanici e termici causano la perdita?

1- Crescita termica della vite a sfera

Quando la vite ruota sotto preload e trasporta la spinta di taglio, l'attrito nel dado e nei cuscinetti di supporto genera calore.Una vite che si riscalda di 5 °C su una lunghezza di 1 m sposta il suo punto di riferimento effettivo di circa 60 micron, che è già di un ordine di grandezza superiore alla classe ± 0,005 mm di un VMC di medie dimensioni.la parte è corretta all'inizio dello spostamento e progressivamente di dimensioni superiori o inferiori nella stessa direzione in cui la vite si riscalda, poi si riprende dopo una sosta.

2. usura della guida e dello slider, o perdita di preload

Le guide lineari dei rulli perdono precarico quando i rulli e le piste di corsa ricircolanti si consumano e il tavolo inizia a sollevare o a girare sotto un carico spostato.Su una macchina utilizzata per la fresatura di una superficie pesante sul bordo del tavoloL'usura è più rapida alle estremità del percorso che al centro, quindi l'errore appare come un affine attraverso il pezzo piuttosto che come uno spostamento costante.resistono bene al carico ma dipendono dalla regolazione gib e dalla qualità della lubrificazione, e una superficie affamata mostrerà segni di scivolamento prima di mostrare un numero su un rapporto di prova.

3. cuscinetto di spinta, accoppiamento e precarico

Perdita di movimento di 5 ‰ 15 micron in inversione, misurabile con un indicatore di quadrante e un movimento di passo programmato, generalmente derivante da una coppia di cuscinetti a contatto angolare usurata, da un accoppiamento scivolato sull'albero,o una noce che si è rilassata.Questo è il difetto più economico da risolvere e il più spesso attribuito erroneamente al controllo.

4Fondamento, livellamento e geometria delle macchine

Una macchina che si è posata su una lastra di pavimento, o che è stata livellata una volta e mai più controllata, torce il letto.e l'interpolazione circolare produce un ovale invece di un cerchioQuesto è il motivo per cui vale la pena eseguire un test di circolarità della barra a sfera prima di toccare qualsiasi parametro.

5. Spindle deriva termica in Z

In un lungo ciclo di finitura questo si presenta come un errore di profondità graduale.e in un lotto appare come la prima parte è alta e le parti successive sono basseLe macchine con raffreddatore di olio a fusione e ciclo di riscaldamento programmato controllano questo molto meglio di quelle che partono a freddo e vanno direttamente in un passaggio finale.

6Tabelle di guadagno servo, feedforward e compensazione

La compensazione dell'errore di passo e la compensazione della reazione inversa sono memorizzate nel comando e si riferiscono alla macchina come era quando è stata calibrata.una modifica dell'accoppiamento o un'usura significativaUna macchina che è meccanicamente sana può ancora sbagliare posizione se i suoi dati di compensazione sono obsoleti.

Come si fa a identificare un sintomo con la causa principale?

La tabella che segue è la sequenza di lavoro che consigliamo agli ingegneri di manutenzione, ordinata dal controllo più economico al più costoso.

Qual è il metodo di misurazione corretto?

Quattro strumenti coprono quasi tutti i casi.interferometro laserIl metodo ISO 230-2 fornisce posizionamento assoluto e ripetibilità su tutto il percorso ed è l'unico metodo che produce un numero difendibile per l'accettazione.barra a sferaIl sistema di controllo della circolarità, della quadratura e del servo non corrisponde in un'unica prova ed è abbastanza veloce da essere utilizzato ogni tre mesi.Indicatore del quadrante e quadrato in granitoLa copertura di reazione, quadratura e parallelismo in minuti.taglio di prova¥ un blocco a gradini o una tasca circolare in un materiale stabile ¥ è ciò che conta realmente per il cliente, perché integra la geometria, lo stato termico,comportamento di deflessione e controllo dello strumento in un unico risultato.

Una nota pratica: misurare la macchina alla temperatura alla quale effettivamente funzionerà.può differire di più della fascia di specifiche, e nessuna delle due letture è sbagliata.

Come prevenire la perdita anziché ripararla?

• Giorno per giorno:eseguire un programma fisso di riscaldamento di 20 ‰ 40 minuti prima della prima operazione di finitura; verificare la pressione del lubrificante e il livello di olio; soffiare il conico dell'utensile e verificare la presenza di trucioli sulla superficie del fusibile.
• settimanale:concentrazione del liquido di raffreddamento e livello del serbatoio; pressione dell'aria a 6 bar; funzionamento del trasportatore a chip e del rivestimento posteriore; controllo visivo delle superfici di percorrenza per la marcatura.
• Quarterly:prova di circolarità della barra a sfera; controllo delle reazioni inverse su tutti e tre gli assi; controllo del livellamento; controllo della coppia sui bulloni di ancoraggio.
• Ogni anno:calibrazione con interferometro laser di tutti gli assi e riscrizione della compensazione per errore di passo; controllo del flusso del mandrino e del contatto conico; sostituzione delle unità di misurazione del lubrificante, ove specificato.

Due opzioni di progettazione riducono anche il tasso di perdita prima che la macchina sia mai spedita.che rallenta e livella la distorsioneLa seconda è una specifica di trasmissione coerente: la serie HL utilizza guide a rulli PMI da 35 mm a 55 mm a seconda dell'asse e del modello, con viti a sfera a doppia nocciolina precaricate,e sulla serie HD per veicoli pesanti gli assi X/Y si muovono su una rotaia rettangolare con un numero di slider maggiore in modo che la forza di taglio sia distribuita su una lunghezza di contatto maggioreQueste scelte non eliminano l'usura, ma rendono il decadimento della precisione della macchina prevedibile e misurabile invece che irregolare.

In che modo la dimensione della macchina influisce sull'accuratezza che si può aspettare?

Gli acquirenti dovrebbero aumentare le aspettative con i viaggi piuttosto che confrontare le classi.VMC-855HLcon percorrenza di 800×550×550 mm è specificata a posizionamento ±0,008 mm e ripetizione ±0,005 mm; la dimensione mediaVMC-1165HLa ± 0,005 / ± 0,004 mm; il percorso lungoVMC-1680HLa ±0,01 / ±0,008 mm; e il grandeVMC-1890HLa ±0,012 / ±0,008 mm su 1800×900×800 mm.

Il modello è coerente: con l'aumentare del movimento, la tolleranza assoluta di posizionamento si rilassa mentre la precisione di ripetizione rimane stretta, perché la precisione di ripetizione dipende dal servo,il carico anticipato della vite e della guida, piuttosto che sulla lunghezza accumulataPer la maggior parte dei lavori di produzione, il numero di ripetizione è il numero più rilevante dal punto di vista commerciale, poiché gli offset possono correggere una distorsione costante ma non possono correggere la dispersione.

Quando si deve ricalibrare una macchina invece di ripararla?

Una regola utile è che la compensazione è appropriata quando l'errore è regolare e ripetibile, e la riparazione è necessaria quando l'errore è irregolare, direzionale dopo l'inversione,o accompagnati da deterioramento della finitura superficialeL'errore di passo liscio e monotono lungo il percorso è un compito di compensazione.Segni di vibrazione nella finitura combinata con un errore di posizionamento è un cuscinetto o precarico compitoTrattare un guasto meccanico con una tavola di compensazione lo nasconde solo fino al prossimo lavoro di stretta tolleranza.

Se state specificando un nuovo centro di lavorazione verticale e volete che la clausola di precisione sia scritta in modo da poter essere effettivamente applicata all'accettazione,Il nostro team di ingegneri può fornire i dati di geometria e precisione specifici del modelloIntervallo VMCin modo che l'ordine di acquisto, la prova di accettazione e il rapporto laser si riferiscano tutti agli stessi numeri.