Ao medir o movimento linear da usinagem CNC, geralmente são usados elementos de detecção linear, conhecidos como medição direta. O controle de malha fechada de posição formado por isso é chamado de controle de malha fechada total, e sua precisão de medição depende principalmente da precisão dos elementos de medição, que não é afetada pela precisão de transmissão da máquina-ferramenta. Devido à relação proporcional precisa entre o deslocamento linear da mesa de trabalho da máquina-ferramenta e o ângulo de rotação do motor de acionamento, o método de medir indiretamente a distância de movimento da mesa de trabalho acionando o motor de detecção ou o ângulo de rotação do parafuso pode ser usado. Este método é chamado de medição indireta, e o controle de malha fechada de posição formado por ele é chamado de controle de malha semifechada.
A precisão da medição depende da precisão dos componentes de detecção e da cadeia de transmissão de alimentação da máquina-ferramenta. A precisão da usinagem CNC das máquinas-ferramentas CNC de circuito fechado é amplamente determinada pela precisão dos dispositivos de detecção de posição. As máquinas-ferramentas CNC têm requisitos muito rígidos para componentes de detecção de posição e sua resolução geralmente está entre 0,001 e 0,01 mm ou menos.
1. Requisitos para dispositivo de medição de posição no sistema servo de alimentação
O sistema servo de alimentação possui altos requisitos para dispositivos de medição de posição:
1) Menos afetado pela temperatura e umidade, operação confiável, boa retenção de precisão e forte capacidade anti-interferência.
2) Pode atender aos requisitos de precisão, velocidade e faixa de medição.
3) Fácil de usar e manter, adequado para o ambiente de trabalho de máquinas-ferramentas.
4) Baixo custo.
5) Fácil de obter medição e processamento dinâmico de alta velocidade e fácil de automatizar.
Os dispositivos de detecção de posição podem ser classificados em diferentes tipos de acordo com diferentes métodos de classificação. A usinagem CNC pode ser classificada em tipos digitais e analógicos com base na forma dos sinais de saída; De acordo com o tipo de ponto base de medição, ele pode ser classificado em tipo incremental e absoluto; De acordo com a forma de movimento do elemento de medição de posição, ele pode ser classificado em tipo rotativo e tipo linear.
2. Diagnóstico e eliminação de falhas em dispositivos de detecção
A probabilidade de detectar falhas de componentes é relativamente alta em comparação com dispositivos CNC, muitas vezes resultando em danos nos cabos, incrustações nos componentes e deformação por colisão. Se houver suspeita de mau funcionamento no componente de detecção, o primeiro passo é verificar se há cabos sem fio quebrados, contaminados, deformados, etc. A qualidade do componente de detecção também pode ser determinada medindo sua saída, o que requer proficiência no princípio de funcionamento e nos sinais de saída dos componentes de detecção de usinagem CNC. Tomando o sistema SIEMENS como exemplo para explicação.
(1) Sinal de saída. A relação de conexão entre o módulo de controle de posição do sistema CNC SIEMENS e o dispositivo de detecção de posição.
Existem duas formas de sinais de saída para dispositivos de medição rotativos incrementais ou dispositivos lineares: a primeira é um sinal senoidal de tensão ou corrente, onde EXE é um interpolador de modelagem de pulso; O segundo tipo é o sinal de nível TTL. Tomando como exemplo a régua de grade de saída de corrente senoidal da empresa HEIDENHA1N, a grade é composta por régua de grade, interpolador de modelagem de pulso (EXE), cabo e conectores.
Durante o processo de usinagem CNC, a máquina-ferramenta emite três conjuntos de sinais da unidade de digitalização: dois conjuntos de sinais incrementais são gerados por quatro células fotovoltaicas. Quando duas células fotovoltaicas com uma diferença de fase de 180 ° são conectadas entre si, seu movimento push-pull forma dois conjuntos de ondas aproximadamente senoidais, Ie1 e Ie2, com uma diferença de fase de 90 ° e uma amplitude de cerca de 11 μ A. Um conjunto de sinais de referência também é conectado na forma push-pull por duas células fotovoltaicas com uma diferença de fase de 180 °, e a saída é um sinal de pico Ie0 com um componente efetivo de cerca de 5,5 μ A. Este sinal só é gerado ao passar pela marca de referência. A chamada marca de referência refere-se a um ímã instalado no revestimento externo da régua de grade e a um interruptor reed instalado na unidade de digitalização. Ao se aproximar do ímã, a chave reed é ligada e o sinal de referência pode ser emitido.
