Точность позиционирования, повторяемость и точность станка с ЧПУ

Разрешение позиционирования

Действительно ли этот фактор имеет такое большое значение, и в первую очередь, как разобраться и понять, что это такое. И начать стоит с разрешения позиционирования.

Давайте представим, что вы решили поиграть в морской бой, и не на телефоне, как все сейчас делают, а на листочке бумаги для наглядности.

морской бой

Первым делом мы чертим на листе поле для игры, которое в классической игре имеет размеры 10 на 10 квадратов. Так вот, к примеру, станок с габаритами 600 на 900 мм - это по сути тоже самое поле со стороной квадрата 1 мм. Вот только станок способен видеть больше нулей после запятой и чем больше этих самых нулей тем точнее станок.

От чего зависят цифры после запятой?

В первую очередь от двигателей которыми оборудован наш станок, если станок имеет шаговые двигатели, то фактически рабочее поле будет иметь размеры 600,00мм на 900,00мм. В станке с рабочим полем 6090 или 1300,00 на 2500,00 в станке с полем 1325.

двигатель

С серводвигателями станок будет иметь от трех до пяти нулей после запятой.

Как правило, это станки по металлу или сверхточные станки, так называемые прецизионные станки.

металорез

Если вернуться к нашим аллегориям, у такого станка очень много клеточек для игры в морской бой, и они очень маленькие.

Что ещё влияет на точность позиционирования?

Так же, разрешение позиционирования ограничено настройкой и возможностями системы управления, настроены они всегда так, чтобы исключить ошибку и всегда показывают точность меньшую чем может дать шаговый или серводвигатель.

Точность позиционирования показывает как велика может быть ошибка позиционирования по той или иной оси, показывает нам в каких пределах может находится координата заданная оператором.

На точность позиционирования влияют такие факторы как: перпендикулярность осей и качество их исполнения, люфты от направляющих, жесткость и качество выполнения рамы и огромное количество других факторов.

Можно сказать что на точность станка влияют:

  • качество его сборки,
  • настройка,
  • используемые комплектующие,
  • неровность поверхности на которой находится станок и тд.

Стоит сказать, что по раме станка уже многое становится понятно, если мы говорим про станки для деревообработки. Многие производители экономят на металле, не осуществляют предварительный обжиг станины или же экономят на сварочных работах, если речь идет о сварных станинах.

Один из внешних факторов заставляющих задуматься и пройти стороной это высота рамы, как правило низкокачественные рамы не достигают и 60-ти см в высоте, делается это для того чтобы компенсировать небольшую массу и уменьшить возникающую инерцию при боковых нагрузках.

Точность повторного позиционирования

Когда мы дадим станку команду вернуться в заданные изначально координаты, мы получим немного разный результат. Он зависит от люфтов в передачах, все что нам нужно понимать - это насколько стабильна ошибка позиционирования.

Как правило, повторяемость в четыре раза выше точности позиционирования. Станок может быть не точным, а повторяемость стабильной.

Точность позиционирования фрезерного станка

Для него этот показатель означает, насколько точно рабочая голова станка окажется в точке с заданными координатами. Например, если в управляющей программе будет задана точка 150,150, но станок в зависимости от его точности позиционирования может приехать в точку 150.1, 149.9

Чем больше рабочее поле станка, тем сложнее добиться точности позиционирования.

Кстати, при большой длине на этот показатель влияет ещё и температура в помещении, так как под воздействием тепла материал станка расширяется. Таким образом, уменьшается и жёсткость станка.

Кроме того, есть ещё несколько факторов, влияющих на позиционирование станка:

  • класс точности направляющих,
  • система передачи движения,
  • шаговые двигатели, у которых разница между шагами может быть до 30 %

Точность позиционирования нашего фрезерного оборудования составляет от 0,01 до 0,05 мм

Повторяемость — это погрешность, с которой станок приезжает в одну и ту же точку. 

Допустим, если вы задали станку команду приехать в определенную точку, затем отправили обратно и вернули назад, и повторили несколько раз. При этом, станок будет приезжать в точку с разбросом - это и есть повторяемость. 

Как правило, повторяемость у всех станков от 0,02-0,05 мм считается неплохой.

И именно этот показатель обычно указывается в параметре “точность” у станка.

схема