Lors de la mesure du mouvement linéaire de l'usinage CNC, des éléments de détection linéaires sont généralement utilisés, appelés mesures directes. Le contrôle en boucle fermée de position ainsi formé est appelé contrôle en boucle fermée complète, et sa précision de mesure dépend principalement de la précision des éléments de mesure, qui n'est pas affectée par la précision de transmission de la machine-outil. En raison de la relation proportionnelle précise entre le déplacement linéaire de la table de travail de la machine-outil et l'angle de rotation du moteur d'entraînement, la méthode de mesure indirecte de la distance de mouvement de la table de travail en entraînant le moteur de détection ou l'angle de rotation de la vis peut être utilisée. Cette méthode est appelée mesure indirecte, et le contrôle de position en boucle fermée qu'elle forme est appelé contrôle en boucle semi-fermée.
La précision de la mesure dépend de la précision des composants de détection et de la chaîne de transmission d'alimentation de la machine-outil. La précision de l'usinage CNC des machines-outils CNC en boucle fermée est largement déterminée par la précision des dispositifs de détection de position. Les machines-outils CNC ont des exigences très strictes en matière de composants de détection de position et leur résolution est généralement comprise entre 0,001 et 0,01 mm ou moins.
1. Exigences relatives au dispositif de mesure de position dans le système d'asservissement d'alimentation
Le système d'asservissement d'avance a des exigences élevées pour les appareils de mesure de position :
1) Moins affecté par la température et l'humidité, un fonctionnement fiable, une bonne rétention de précision et une forte capacité anti-interférence.
2) Peut répondre aux exigences de précision, de vitesse et de plage de mesure.
3) Facile à utiliser et à entretenir, adapté à l’environnement de travail des machines-outils.
4) Faible coût.
5) Facile à réaliser une mesure et un traitement dynamiques à grande vitesse, et facile à automatiser.
Les dispositifs de détection de position peuvent être classés en différents types selon différentes méthodes de classification. L'usinage CNC peut être classé en types numériques et analogiques en fonction de la forme des signaux de sortie ; Selon le type de point de base de mesure, il peut être classé en types incrémentiels et absolus ; Selon la forme de mouvement de l'élément de mesure de position, il peut être classé en type rotatif et type linéaire.
2. Diagnostic et élimination des défauts des appareils de détection
La probabilité de détecter des défaillances de composants est relativement élevée par rapport aux appareils CNC, entraînant souvent des dommages aux câbles, un encrassement des composants et une déformation par collision. En cas de suspicion d'un dysfonctionnement du composant de détection, la première étape consiste à rechercher des câbles sans fil cassés, contaminés, déformés, etc. La qualité du composant de détection peut également être déterminée en mesurant sa sortie, ce qui nécessite la maîtrise du principe de fonctionnement et des signaux de sortie des composants de détection d'usinage CNC. Prenant le système SIEMENS comme exemple pour l'explication.
(1) Signal de sortie. La relation de connexion entre le module de contrôle de position du système CNC SIEMENS et le dispositif de détection de position.
Il existe deux formes de signaux de sortie pour les appareils de mesure rotatifs incrémentaux ou les appareils linéaires : le premier est un signal sinusoïdal de tension ou de courant, où EXE est un interpolateur de mise en forme d'impulsion ; Le deuxième type est le signal de niveau TTL. En prenant comme exemple la règle de réseau de sortie de courant sinusoïdal de la société HEIDENHA1N, le réseau est composé d'une règle de réseau, d'un interpolateur de mise en forme d'impulsions (EXE), d'un câble et de connecteurs.
Pendant le processus d'usinage CNC, la machine-outil émet trois ensembles de signaux depuis l'unité de balayage : deux ensembles de signaux incrémentiels sont générés par quatre cellules photovoltaïques. Lorsque deux cellules photovoltaïques avec une différence de phase de 180 ° sont connectées ensemble, leur mouvement push-pull forme deux ensembles d'ondes approximativement sinusoïdales, Ie1 et Ie2, avec une différence de phase de 90 ° et une amplitude d'environ 11 μ A. Un ensemble de signaux de référence est également connecté sous forme push-pull par deux cellules photovoltaïques avec une différence de phase d'environ 180 °, et la sortie est un signal de crête Ie0 avec une composante effective d'environ 5,5 μ A. Ce signal n'est généré qu'au passage du repère de référence. La marque de référence fait référence à un aimant installé sur la coque extérieure de la règle du réseau et à un interrupteur à lames installé sur l'unité de balayage. À l'approche de l'aimant, l'interrupteur à lames est allumé et le signal de référence peut être émis.
