Понимание и управление люфтом ЧПУ: причины, измерение и решения

Сегодня я расскажу о люфте ЧПУ (CNC Backlash), который находится в осях станка с ЧПУ.

Я объясню:

• что такое люфт ЧПУ,
• причины люфта ЧПУ,
• когда беспокоиться о люфте ЧПУ,
• как измерить люфт,
• как устранить и компенсировать люфт ЧПУ через аппаратное обеспечение и ПО управления ЧПУ.

Люфт ЧПУ

Что такое люфт ЧПУ?

Люфт ЧПУ — это любая игра (backlash), которая находится в оси станка с ЧПУ.

Или можно сказать:

Люфт ЧПУ — это недвижение оси ЧПУ, происходящее при смене направления оси.

Причины люфта ЧПУ?

Эта игра (люфт) может быть вызвана:

• Зазором, оставленным в механических деталях для уменьшения трения.
• Ослаблением механических деталей со временем.
• Со временем механические детали продолжают двигаться и тереться друг о друга и через долгое время теряют свою фактическую форму и размеры.

Люфт ЧПУ уже существует

Ось станка с ЧПУ движется благодаря Шпиндельному винту (Lead Screw) и Гайке шпиндельного винта (Lead Screw Nut). Всегда сохраняется очень незначительный люфт в шпиндельном винте и гайке для уменьшения повреждений и износа.

Люфт ЧПУ: когда беспокоиться

Хорошо, если люфт оси вашего станка с ЧПУ близок к 0.0001 дюйма, но не всегда возможно, поэтому 0.0003–0.0004 дюйма допустимо. Но если количество игры в шпиндельном винте и гайке превышает этот предел, тогда пора беспокоиться и вызывать механиков.

Как измерить люфт ЧПУ?

Люфт станка с ЧПУ можно измерить с помощью Часового индикатора на регулируемой стойке.

Поставьте стойку на стол станка и направьте иглу (плунжер) индикатора к оси, которую хотите измерить.

1. Установите иглу индикатора на 0.0 мм (ноль).
2. Теперь переместите ось в одном направлении на 0.5 мм. Индикатор должен показать 0.5 мм перемещения.
3. Теперь верните ту же ось на 0.5 мм назад.

Если ваш индикатор теперь возвращается к 0.0 мм, то всё в порядке. Но иначе, если при обратном ходе индикатор отстает, то величина отставания и есть люфт.

Как устранить люфт ЧПУ? (Компенсация люфта)

Теперь у вас два выбора: аппаратный способ и программный способ устранения люфта.

Лучше сначала выбрать аппаратный способ, потому что обычно люфт вызван износом шпиндельного винта или гайки, так что лучше решить проблему, немного подтянув их, если они слабее необходимого, есть много других аппаратных способов справиться с люфтом.

Управления ЧПУ также дают нам возможность контролировать (компенсировать) люфт ЧПУ через свои параметры.

Насколько успешна компенсация люфта через параметры ЧПУ?

Лучший совет: решите проблему заменой шпиндельного винта (если возможно) или гайки, или просто подтяните их, если они ослабли — это может сработать, но иначе

Параметры ЧПУ можно изменить для компенсации люфта, на токарном станке с фануковым управлением, на котором я работаю, в параметрах установлено 0.012 мм как компенсация люфта для оси X и Z.

Такие значения можно менять для решения проблемы люфта.

Но такие изменения недолговечны, потому что если люфт вызван износом железа, то если вы не предпримете никаких шагов, железо будет дальше изнашиваться и со временем люфт увеличится, тогда вам придется снова менять параметры люфта на большее значение.