НОУ-ХАУ ООО «АМС Техника» - Температурная компенсация

Температурная компенсация во фрезерном обрабатывающем центре с числовым программным управлением (ЧПУ) нужна для минимизации погрешностей обработки, вызванных тепловыми деформациями компонентов станка.  

Основные причины тепловых деформаций:  

1. Нагрев шарико-винтовых передач (ШВП) – при длительной работе, трение вызывает нагрев ходового винта, что приводит к его удлинению и смещению позиционирования. Линейные абсолютные измерительные системы (замкнутый контур регулирования) компенсируют погрешность позиционирования, но не берут в учет нагрев исполнительных органов станка.
2. Нагрев шпиндельного узла – в процессе работы шпинделя выделяется избыточная энергия, которая преобразуется в тепло. На это могут повлиять, такие факторы как, высокие обороты или силовая обработка. Выделяемое тепло от шпинделя приводит к относительному удлинению вала (рис. 1), что напрямую влияет на погрешность позиционирования оси Z.  
3. Нагрев электромоторов привода и станины – неравномерный нагрев несущей системы станка искажает геометрию.  

Принцип работы температурной компенсации.  

Исполнительные органы станка оснащаются датчиками температуры (рис. 2, 3) (по осям X, Y, Z), и система ЧПУ вносит компенсацию реального времени (рис. 3) в управление позиционированием, учитывая набор факторов:  

• базовую температуру окружающей среды, в которой эксплуатируется обрабатывающий центр;  
• коэффициент теплового расширения материалов;  
• изменение положения шпинделя при позиционировании.