有效改善熱變位五個不能錯過的抑制與補(bǔ)償技術(shù)分析系列四：主軸加裝位移傳感器后，熱變位的控制與補(bǔ)償

                                     上海建澤機(jī)械技術(shù)有限公司轉(zhuǎn)載中國 臺灣匠澤精密股份

對機(jī)床而言，主要熱變位是由主軸熱變位、結(jié)構(gòu)熱變位與進(jìn)給軸熱變位所形成。對于不可避免的熱量，則可透過預(yù)測 (如溫升、位移等) 運(yùn)用補(bǔ)償方法，來減少熱源所帶來的熱變形影響，使加工精度保持穩(wěn)定。本篇將介紹第四種能有效解決主軸熱變位的獨(dú)門絕技。

位移傳感器

高速內(nèi)藏主軸，較容易受外界干擾（例如切削液、氣體擾流與主軸冷卻系統(tǒng)等因素的影響），透過于主軸鼻端加裝位移傳感器，測量由于機(jī)械運(yùn)動和熱伸長引起的軸向運(yùn)動，可、真實(shí)測量主軸的位置，向機(jī)臺 CNC 提供仿真信號，進(jìn)行Z軸補(bǔ)償。為了驗(yàn)證主軸溫補(bǔ)機(jī)能于實(shí)際切削加工時的效益，我們在 TAKUMI 高速門型模具加工機(jī) H10 做了以下工件切削，比較無補(bǔ)償，與溫差式補(bǔ)償加裝位移傳感器的差異。

 此機(jī)床主要配備如下 : 

+控制器 HEIDENHAIN 

+內(nèi)藏式主軸 20000RPM (加裝位移傳感器與 PT100 溫度傳感器)

+封閉式三軸光柵尺 (HEIDENHAIN)

+主軸水冷機(jī)

+切削冷卻液定溫系統(tǒng)

 使用同一支刀具以切削進(jìn)給率 Fc 750mm，主軸轉(zhuǎn)速由 S 4000RPM 至 S 20000RPM 間變化，在 3 個小時內(nèi)完成 39 個區(qū)塊的切削，前后分別做了關(guān)閉、開啟主軸溫補(bǔ)機(jī)能共 2 次加工，三次元量測數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)機(jī)切削結(jié)果顯示，加裝位移傳感器條件下做主軸溫度補(bǔ)償后，整體平均誤差大幅度的改善了 87.5%。

匠澤 TAKUMI 在主軸熱變位累積了大量豐富的經(jīng)驗(yàn)與純熟的技術(shù)，已淬煉出有效率的控制技術(shù)，并廣泛的應(yīng)用在我們所生產(chǎn)的各式立式加工中心機(jī)床、高速龍門加工中心機(jī)床及五軸加工機(jī)床。 

實(shí)際切削工件照片中明顯看出補(bǔ)償前后的差異。補(bǔ)償前，不同區(qū)塊間的接縫明顯。而補(bǔ)償后的工件，因誤差小，接縫間較不明顯，段差小。 

運(yùn)用多個傳感器，將傳感器搜集到的數(shù)據(jù)作分析，透過匠澤 TAMUMI 建立的補(bǔ)償模型，預(yù)測熱變位量，接著進(jìn)行正確的熱變位補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)高精度加工并且將機(jī)床的價值發(fā)揮到。

 匠澤 TAKUMI 的熱補(bǔ)償技術(shù)能帶給您的效益 : 
+機(jī)床A+加工精度高，可大幅節(jié)省重工的成本與時間
+機(jī)床在長時間加工下，仍有高加工穩(wěn)定度
+高精度切削表現(xiàn)

高速五軸加工中心、高速機(jī)、中國·臺灣大前、中國·臺灣匠澤、中國·臺灣亞崴、中國·臺灣新穎、日本大隈、日本倉敷、日本MST刀具、德國普銳米勒、意大利PARPAS、德國波龍BLUM的供應(yīng)商上海建澤機(jī)械400-848-9889供稿