số này khi thiết kế máy.
* Biện pháp giảm sai số nhiệt trong quá trình sử dụng
Sai số vị trí do sự giãn nở nhiệt của vít me bi là yếu tố đầu tiên cần phải làm
giảm đi. Phần lớn lực ma sát trong hệ dẫn động được sinh ra do vít me bị. Kết quả
này là do động học phức tạp của cơ cấu vít me bi.
Chế độ nhiệt còn phụ thuộc trục có được giãn nở tự do hay không. Để giảm sự ảnh hưởng của nhiệt độ có hai phương pháp: Làm mát vít me bi và bù bằng phần sự ảnh hưởng của nhiệt độ có hai phương pháp: Làm mát vít me bi và bù bằng phần mềm.
2.2.3. Sai trong hệ thống dẫn động
Trung tâm gia công VMC 85S hoạt động dựa trên sự tổng hợp chuyển động
của các trục X, Y, Z. Quá trình gia công trên máy được thực hiện nhờ sự kết hợp
chuyển động của bàn máy để tạo ra contour và chuyên động của trục mang dao
cùng với các chế độ của máy tạo ra chế độ gia công.
Chuyển động của các trục, của bàn máy được truyền dẫn từ động cơ servo
qua bộ truyền vít me bi. Cơ cấu truyền dẫn dùng vít me đai ốc bi nên đạt hiệu suất truyền dẫn cao, tổn thất công suất nhỏ do hiệu suất của vít me đai ốc bi có thê đạt truyền dẫn cao, tổn thất công suất nhỏ do hiệu suất của vít me đai ốc bi có thê đạt
được trên 90%. Cơ cấu này cho độ chính xác di động cao do khử được khe hở trong mối ghép ren và tạo ra lực căng ban đầu đề tăng cứng vứng cho trục. Ở bộ truyền vít
me bi, các viên bi chuyển động trên các đường xoắn vít. Khi vít me quay, các viên
bi truyền chuyển động dọc trục tới gối đỡ.
Sai số động học của máy xuất phát chủ yếu từ sai số của bộ truyền vít me bị,
sai số này ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo vị trí vì bước của vít me bi liên quan trực tiếp đến các chuyên động tuyến tính. trực tiếp đến các chuyên động tuyến tính.
Ngoài ra sai số vị trí còn bị tác động bởi góc nghiêng của nắp ô, sự lệch tâm
của trục động cơ servo với các phần ghép nối.
28
Trường đại học KT - CN Thái Nguyên Lớp Cao học K10 - CNCTM
2.2.4. Sai số do sống trượt
Trong máy CNC, có hai loại sống dẫn hướng được sử dụng, sống dẫn hướng lăn và sống dẫn hướng trượt. Với sống dẫn hướng trượt, để bàn máy chuyển động lăn và sống dẫn hướng trượt. Với sống dẫn hướng trượt, để bàn máy chuyển động thì yêu cầu lực truyền phải lớn hơn so với sống dẫn hướng lăn. Với sống dẫn hướng trượt, ma sát trượt lớn nên luôn luôn xuất hiện sai số do dính trượt. Sai số còn xuất
hiện trong quá trình chế tạo sống dẫn hướng và sai số trong quá trình lắp ráp.
Sống dẫn hướng lăn có ma sát nhỏ hơn. Tuy nhiên sống dẫn hướng lăn có
khả năng dập rung động kém hơn loại sống trượt. Các nguồn sai số chính gây ra bởi
sống dẫn hướng là:
- _ Chế tạo các chỉ tiết không chính xác. -_ Mòn sống dẫn hướng. -_ Mòn sống dẫn hướng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-_ Biến dạng tĩnh do khối lượng và lực cắt.
- Biến dạng nhiệt do sự chênh lệch nhiệt độ.
2.2.5. Sai số do ô đỡ
Phần lớn máy CNC sử dụng 3 sơ đồ bồ trí ỗ đỡ khác nhau để đỡ trục vít me. Loại 1 có các ổ cố định tại một đầu và đầu còn lại tự do để vít me giãn ra đễ đàng Loại 1 có các ổ cố định tại một đầu và đầu còn lại tự do để vít me giãn ra đễ đàng
theo sự thay đổi của nhiệt độ. Loại 2 là loại có ô cố định ở hai đầu vít me làm cho
trục vít me bị uốn khi nhiệt độ tăng. Loại thứ 3 có một đầu cố định còn đầu kia được đặt tải từ trước. Loại ô này làm việc giống như loại ổ đỡ cố định hai đầu ở được đặt tải từ trước. Loại ô này làm việc giống như loại ổ đỡ cố định hai đầu ở phạm vi lực nhất địnhvà ngoài khoảng này, nó làm việc như loại một đầu có định và
một đầu tự do. Các nguồn sai số liên quan đến ổ đỡ là do góc nghiêng của vành ổ đỡ, sự đồng tâm của trục động cơ servo với các phần lắp ghép.
2.2.6. Sai số do rung động tự do
Tải trọng tĩnh và khối lượng của chỉ tiết gia công gây nên biến dạng tạo ra sai số hình học của chỉ tiết trong quá trình gia công. Độ cứng vững của máy cắt kim
SỐ hóa bởi Trung tâm Học liệu — Đại học Thái Nguyên http:/www.lrc-tnu.edu.v"i
29
Trường đại học KT - CN Thái Nguyên Lớp Cao học K10 - CNCTM
loại không hợp lý sẽ gây ra sai số về hình đáng của chỉ tiết gia công. Đặc tính động
không đồng đều sẽ dẫn đến hình thành các rung động, có thể dẫn đến làm xấu chất
lượng bề mặt gia công tinh; tăng độ mòn máy, gãy dụng cụ và phá huỷ cả chỉ tiết gia công và máy. Dưới điều kiện gia công kéo dài, có hai loại rung động xảy ra:
- Rung động cưỡng bức: Rung động cưỡng bức do sự mất cân bằng khi vật thể quay.
- Tự rung: Hệ thống rung động tại một hoặc nhiều tần số khi không có các lức bên ngoài. Khi tần số kích thích ở cùng tần số tự rung sẽ tạo ra hiện tượng cộng hưởng.
2.2.7. Sai số do tải tĩnh và động
Các tải tĩnh của máy cộng cụ là kết quả của lực gia công và khối lượng của
chỉ tiết gia công, khối lượng của bàn dao, các thiết bị và các thành phần máy. Tải
trọng fĩnh và khối lượng của chi tiết gia công tạo ra sự biến dạng, gây ra các sai số
hình học.
Các lực dẫn đến sự biến dạng của bộ phận dẫn động gây ra sự dịch chuyển vị
trí bàn dao. Chúng gồm các lực quán tính gây ra bởi gia tốc của cơ cấu trượt, lực gia
công và ma sát trong trục chính. Các nhân tố động khác như mômen xoắn của động
cơ, bộ khuyếch đại của cơ cấu dẫn động vv... cũng ảnh hưởng tới hệ thống điều
khiến vị trí.
2.2.8. Sai số do hệ thống điều khiến truyền động servo
Dữ liệu đầu vào được chuyền đổi bởi hệ thống điều khiển thành điện áp xung (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
(PPS). Dữ liệu này dùng để dẫn động bàn quay hoặc cơ cấu chấp hành khác tới vị trí
đã được lập trình.
30
Trường đại học KT - CN Thái Nguyên Lớp Cao học K10 - CNCTM
Hệ dẫn động servo đóng vai trò quan trọng tới độ chính xác gia công. Động
cơ servo và cơ cấu dẫn động thường được ghép trực tiếp với nhau. Các cơ cấu dẫn
động bằng đai răng cũng được sử dụng rộng rãi.
Vị trí thực được đo bằng cơ cấu đo đường dịch chuyên và được truyền đi dưới dạng tín hiệu số.
Hạn chế chính với cả hai hệ thống đo là sự định vị điểm đo và đầu dụng cụ
có sự sai lệch về khoảng cách. Vì sai lệch về khoảng cách này, các sai số nhỏ đã
được khuếch đại. Cả bộ mã hóa quay và tuyến tính đều không thể đo được các ảnh
hưởng của sai số Abbe.
Có hai loại nội suy cơ bản là nội suy tuyến tính và nội suy liên tục. Các phép nội suy khác dựa trên hai loại nội suy này.
Trong sự chuyển đổi dữ liệu gia công đầu vào, sai số phụ thuộc loại nội suy được sử dụng. Các nguồn sai số có thể là: được sử dụng. Các nguồn sai số có thể là:
- Các hằng số thời gian cao.
- Sự biến thiên trong các bộ khuếch đại vận tốc của các vòng điều khiển vị trí
riêng lẻ.