Closed-loop verhoogt de nauwkeurigheid van het werkstuk

Oorzaak nummer één van positiefouten bij moderne gereedschapsmachines zijn thermische fouten, die aanzienlijk worden beïnvloed door het bewerkingsproces zelf. Als machineonderdelen afhankelijk van de temperatuur uitzetten of inkrimpen, kan dit leiden tot verbazingwekkende afwijkingen zonder overeenkomstige foutcompensatie. Want de temperatuurafhankelijke veranderingen in de aandrijvingmechanisme zijn voor gewone regelkringen in de machine niet zichtbaar. Daarom is het raadzaam om voor een maatnauwkeurige en contourgetrouwe productie van enkelstuks tot de grote serie een closed-loop-regeling van de lineaire en rondassen te gebruiken.

Productie van enkelstuks

Bij complexe afzonderlijke delen moet de nauwkeurigheid gelijk bij het eerste deel gegarandeerd zijn. Met name bij de 5-assige bewerking is de nauwkeurigheid van de lineaire en rondassen bepalend voor het bewerkingsresultaat.

Productie in kleine en middelgrote series

Bij de kleine en middelgrote serieproductie verandert vaak het bewerkingsprogramma en daarmee de temperatuur van de voedingsspil. Het gebruik van lineaire encoders in closed-loop maakt productie met constante nauwkeurigheid mogelijk.

Productie in grote series

Lineaire encoders en hoekmeetsystemen verhogen de werknauwkeurigheid van gekoppelde bewerkingscentra en zorgen voor een gelijkblijvend hoge kwaliteit bij de productie van grote series.

Lineaire encoders in closed-loop: thermische fout compenseren

Closed-loop in de productie van enkelstuks

Invloed van de positiemeting op de nauwkeurigheid tijdens de 5-assige bewerking

De voordelen van een positiemeting via HEIDENHAIN-lineaire encoders en hoekmeetsystemen worden aan de hand van het voorbeeld van het Telstar-werkstuk duidelijk. Een optisch correcte indruk van de Telstar-bal stelt als voorwaarde dat de naad, de vijfhoek en de zeshoek met hoge precisie wordt gefreesd, ondanks een bewerkingsduur van meer dan 2 uur. Via de in het NC-programma ingestelde invalshoek van de frees ten opzichte van het Telstar-werkstuk ontstaan er grote bewegingen van de rondassen en lineaire assen, waardoor een hoge ruimtelijke nauwkeurigheid noodzakelijk wordt.

Semi-closed-loop

Invloeden vanuit het aandrijfmechanisme beïnvloeden de bewerkingsnauwkeurigheid. De naadbreedte varieert. De snijpunten van de naden zijn zichtbaar onzuiver.

Closed-loop

Door de nauwkeurige lineaire encoders en hoekmeetsystemen van HEIDENHAIN hebben invloeden uit het aandrijfmechanisme geen invloed op het bewerkingsresultaat. De naad wordt in de juiste breedte gefreesd met exact gedrag bij de naadovergangen.

Closed-loop in kleine en middelgrote serieproductie

Constante nauwkeurigheid tijdens kleine en middelgrote serieproductie

De nauwkeurigheid van een gereedschapsmachine hangt in belangrijke mate af van de capaciteit om snel wisselende gebruiksomstandigheden aan te kunnen. De overgang van voorbewerking naar nabewerking verandert de mechanische en thermische belasting van de machine aanzienlijk, waardoor er sterke veranderingen in nauwkeurigheid kunnen ontstaan. Een soortgelijke wissel van de belastingen treedt op bij de bewerking van kleine batchgroottes. Voortdurende wisselingen tussen instelprocessen en opdrachtspecifieke bewerkingen zorgen voor fluctuerende warmte-inbreng met navenante effecten op de nauwkeurigheid.

Semi-closed-loop

Thermische verschuiving van de voedingsassen

Closed-loop

Geen thermische verschuiving van de voedingsassen

Closed-loop in de productie van grote series

Grotere nauwkeurigheid voor bewerkingscentra in de geautomatiseerde productie van grote series

De productie van grote series in de auto-industrie is aan het veranderen. Om de flexibiliteit bij de mechanische bewerking van aandrijflijnonderdelen voor motorvoertuigen te vergroten, worden bijvoorbeeld steeds meer starre transferlijnen vervangen door lijnen met gekoppelde bewerkingscentra.

De maatnauwkeurigheid toleranties van een werkstuk is afhankelijk van de afzonderlijke machines resp. de deelprocessen van de gehele productie-installatie. Lineaire encoders in closed-loop-opstelling helpen de bewerkingsnauwkeurigheid te verbeteren. Daardoor kan de verhoogde tolerantiereserve worden gebruikt om bijvoorbeeld gereedschappen langer in gebruik te houden.