Опция: Калибровочная сфера для станка с ЧПУ

Полное наименование опции станка

Комплект приспособлений для корректировки кинематической точности станка

Альтернативные названия опции (у разных поставщиков / производителей)

• Комплект калибровочной сферы
• Калибровочная сфера / Калибровочный шар
• Компенсатор погрешностей станка
• Компенсация систематических погрешностей станка

Описание

У многих станочных производителей заложена возможность проведения кинематической калибровки станка, с помощью которой систематическую погрешность при изготовлении деталей можно практически полностью устранить на какое-то время.

Классический пример - система 3DQuickSet от DMG MORI (буквальный перевод с английского – “3Д быстрая настройка”). Важно уточнить, что у других производителей данная опция может называться по-другому, например у OKUMA эта система называется CINETATIQ.

По своей сути, это комплект специализированных приспособлений для проверки и оперативной корректировки кинематической точности станка в 4/5-осевом исполнении, со специально разработанным математическим обеспечением для возможности такой компенсации.

Система 3D QuickSet от производителя DMG MORI

С помощью такой опции легко возможно измерить и скомпенсировать геометрические отклонения осей вращения (наклон/поворот стола) с помощью сенсорного (контактного) датчика (например, Renishaw или Blum или Heidenhain) и специальной калибровочной сферы. Опция позволяет автоматически измерять геометрические допуски, которые могут привести к получению некачественных форм и автоматически отражает результат измерения в параметрах системы ЧПУ для последующей компенсации.

Ручное измерение с помощью тестовой оправки и/или планки или индикатора часового типа - занимает около 30 минут, а с приспособлением и математическим обеспечением типа 3D QuickSet - не более 10 минут, при этом операторы, как правило, могут работать с данной опцией без каких-либо специальных знаний в области программирования.

Предыстория разработки данной системы для применения на пятиосевых станках довольно проста: в отличие от 3-осевой обработки, при которой смещаются только линейные оси станка, для компенсации ошибок при 5-осевой обработке, требующей высокой точности, необходимо точно определить реальный центр наклонно-поворотного стола.

Применение и процесс использования

Наиболее востребована данная опция на 4-5 осевых станках. Без нее получить точные детали на выходе станка в долгосрочной перспективе будет крайне проблематично.

Работа по оперативной и автоматической калибровке осуществляется по специализированному циклу – весь процесс напоминает калибровку Координатно-Измерительной Машины и занимает, как правило, не более 10 минут:

• Операторы устанавливают калибровочное приспособление (сферу) на стол станка
• Подносят к сфере сенсорный щуп (например, Renishaw или Blum или Heidenhain – что есть в комплектации станка)
• Запускают программу измерения (калибровки), которая заранее подготовлена (циклы от производителя) – в данном случае измерения выполняется автоматически / или же проделывает вручную данные операции
• Далее, система измеряет положение шарика в пространстве

Определение координат (положения) сферы в пространстве

• Затем система определяет его реальный центр

Определение реального центра сферы (в координатах станка)

• Затем по программе происходит поворот по оси С станка (поворот стола станка)

Поворот стола фрезерного станка с ЧПУ (ось С) для продолжения калибровки

Опять система определяет положение шарика в пространстве и его реальный центр

Определение реального центра сферы (в координатах станка) после поворота по оси С

• Затем по программе происходит поворот по оси А станка (наклон стола станка) с таким же определением центра сферы

Наклон стола фрезерного станка с ЧПУ (ось А) для продолжения калибровки

Все эти измерения делаются в нескольких точках для повышения точности результатов, а сами результаты измерений автоматически отражаются в параметрах стойки ЧПУ для последующей корректировки (коррекция по соответствующим осям).

Передача данных измерений в ЧПУ

Поскольку выполняются автоматические измерения, вероятность возникновения ошибок снижается, и достигается высокая точность измерений.

Красными линиями показаны формальные текущие положения, а синим - те, которые должны быть для обеспечения максимальной точности обработки

Преимущества использования опции

Использование данной опции позволит вам скомпенсировать накопленные систематические погрешности точности позиционирования (по круговым осям в частности) и оперативно восстановить кинематическую точность оборудования для, например, высокоточной последующей обработки деталей (или ответственной детали или операции). При изготовлении ответственных и высокоточных деталей рекомендуется делать такую компенсацию 1 раз в смену или чаще.