PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN SAI SỐ VÀ CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA SAI SỐ
2.2. Các nguồn sai số của máy công cụ
Có rất nhiều nguồn sai số tác động đến vị trí thực của dụng cụ cắt. Trong các nhân tố chính tác động đến độ chính xác vị trí là các sai số hình học của máy công cụ và nhiệt tác động lên các trục máy công cụ. Các nguồn sai số khác là độ phân giải và độ chính xác của hệ thống đường dịch chuyển, biến dạng đàn hồi của các chi tiết dẫn động, lực quán tính khi hãm, khi tăng tốc, ma sát, hệ thống điều khiển servo, lực cắt và rung động. Với máy nhiều trục, kết quả nhận được là tồn tại cả các sai số dọc trục và sai số độ nghiêng, độ lắc, sai số hướng tâm và sai số vị trí trong không gian làm việc của máy. Tải trọng làm việc tĩnh và khối lượng của chi tiết gia công sẽ gây biến dạng chi tiết gia công, kết quả là cũng tạo ra sai số vị trí trên máy công cụ.
Nói chung, máy CNC có các nguồn gây ra sai số sau đây: - Sai số hình học của các chi tiết và kết cấu máy; - Sai số do biến dạng nhiệt;
- Ma sát trong hệ thống dẫn động; - Sai số do lực cắt;
- Hệ thống điều khiển servo; - Dao động ngẫu nhiên.
Hình 2.2 biểu diễn các nguồn sai số của một máy công cụ nhiều trục và các quan hệ của chúng. Nói rộng hơn, sai số máy công cụ có thể được chia thành hai nhóm: Sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên. Các sai số hệ thống có thể được mô tả và có thể được dự báo dựa trên các mô hình toán học. Các sai số ngẫu nhiên khó lập mô hình và khó bù.
Độ chính xác của máy
Sai số ngẫu nhiên Sai số hệ thống
Nguồn trong Nguồn ngoài Các tác động của nhiệt Thông số hình học Độ cứng vững Tải trọng Rung động Vị trí Khe hở Độ phân tán Độ chính xác vị trí
Hình 2.2: Sai số tổng hợp của máy công cụ
Một thí dụ về chuyển động theo đường biên ở đó lưỡi cắt di chuyển dọc theo một đường biên cụ thể tại bước tiến nhất định bằng cách chuyển động đồng thời hai trục nên được tiến hành để xác định các vấn đề trong các hệ điều khiển số và cơ cấu servo ở tốc độ di chuyển cao. Các nguồn sai số liên quan tới dính (stick), trượt, bù sai số rất khó thực hiện.