Độ chính xác định vị của máy công cụ CNC đề cập đến độ chính xác về vị trí có thể đạt được bằng chuyển động của từng trục tọa độ của máy công cụ dưới sự điều khiển của thiết bị CNC.Độ chính xác định vị của máy công cụ CNC cũng có thể hiểu là độ chính xác động học của máy công cụ.Máy công cụ thông thường được nạp bằng tay và độ chính xác định vị chủ yếu được xác định bằng sai số đọc, trong khi chuyển động của máy công cụ CNC được thực hiện bằng lệnh chương trình kỹ thuật số, do đó độ chính xác định vị được xác định bởi hệ thống CNC và lỗi truyền cơ khí .Chuyển động của từng bộ phận chuyển động của máy công cụ được hoàn thành dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển số.Độ chính xác của từng bộ phận chuyển động dưới sự điều khiển của lệnh chương trình phản ánh trực tiếp độ chính xác của bộ phận xử lý.Vì vậy, độ chính xác định vị là một nội dung phát hiện rất quan trọng.
1. Phát hiện độ chính xác định vị chuyển động tuyến tính
Độ chính xác định vị của chuyển động thẳng thường được thực hiện trong điều kiện không tải của máy công cụ và bàn làm việc.Theo tiêu chuẩn quốc gia và các quy định của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (tiêu chuẩn ISO), việc phát hiện máy công cụ CNC phải dựa trên phép đo laze.Trong trường hợp không có giao thoa kế laser, người dùng thông thường cũng có thể sử dụng thang đo tiêu chuẩn và kính hiển vi đọc quang học để đo so sánh.Tuy nhiên, độ chính xác của dụng cụ đo phải cao hơn độ chính xác đo được từ 1 ~ 2 bậc.
Để phản ánh tất cả các sai số trong nhiều lần định vị, tiêu chuẩn ISO quy định rằng mỗi điểm định vị là một vùng phân tán điểm định vị bao gồm giá trị trung bình và độ phân tán - 3 vùng phân tán được tính theo năm lần dữ liệu đo được.
2. Định vị lặp lại phát hiện độ chính xác của chuyển động thẳng
Công cụ được sử dụng để phát hiện cũng giống như công cụ được sử dụng để phát hiện độ chính xác của vị trí.Phương pháp phát hiện chung là đo tại ba vị trí bất kỳ gần điểm giữa và cả hai đầu của hành trình của mỗi tọa độ.Mỗi vị trí được định vị bằng chuyển động nhanh và việc định vị được lặp lại 7 lần trong cùng điều kiện.Giá trị vị trí dừng được đo và tính chênh lệch lớn nhất giữa các lần đọc.Một nửa giá trị chênh lệch lớn nhất của ba vị trí được gắn với các ký hiệu dương và âm làm độ chính xác định vị lặp lại của tọa độ, là chỉ số cơ bản nhất để phản ánh độ ổn định của độ chính xác chuyển động trục.
3. Phát hiện độ chính xác trở lại của nguồn gốc của chuyển động tuyến tính
Độ chính xác trả về điểm gốc thực chất là độ chính xác định vị lặp lại của một điểm đặc biệt trên trục tọa độ, do đó, phương pháp phát hiện của nó hoàn toàn giống với độ chính xác định vị lặp lại.
4. Phát hiện lỗi ngược của chuyển động tuyến tính
Lỗi ngược lại của chuyển động thẳng, còn được gọi là mất động lượng, bao gồm sự phản ánh toàn diện vùng chết ngược của các bộ phận truyền động (chẳng hạn như động cơ servo, động cơ thủy lực servo và động cơ bước) trên chuỗi truyền động của trục tọa độ, khe hở ngược và biến dạng đàn hồi của các cặp truyền chuyển động cơ học.Sai số càng lớn thì độ chính xác định vị càng thấp và độ chính xác định vị lặp lại càng nhiều.
Phương pháp phát hiện lỗi ngược là di chuyển trước hoặc lùi một khoảng cách trong hành trình của trục tọa độ đo và lấy vị trí dừng làm tham chiếu, sau đó đưa ra một giá trị lệnh chuyển động nhất định theo cùng một hướng để di chuyển nó trong một khoảng cách, và sau đó di chuyển cùng một khoảng cách theo hướng ngược lại để đo sự khác biệt giữa vị trí dừng và vị trí tham chiếu.Thực hiện nhiều phép đo (thường là 7 lần) tại ba vị trí gần điểm giữa và hai đầu của nét vẽ, và tính giá trị trung bình tại mỗi vị trí.Giá trị trung bình lớn nhất là giá trị sai số ngược lại.
5. Phát hiện độ chính xác định vị của bàn quay
Các công cụ đo bao gồm bàn xoay tiêu chuẩn, khối đa diện góc, cách tử hình tròn và bộ chuẩn trực (collimator), có thể lựa chọn tùy theo điều kiện cụ thể.Phương pháp đo là xoay bàn làm việc về phía trước (hoặc phía sau) một góc và dừng, khóa và định vị bàn làm việc.Vị trí này được sử dụng làm tham chiếu, sau đó nhanh chóng xoay bàn làm việc theo cùng một hướng, khóa và định vị bàn làm việc sau mỗi 30 lần đo.Độ quay thuận và quay ngược phải được đo tương ứng trong một chu kỳ và chênh lệch lớn nhất giữa góc thực của mỗi vị trí định vị và giá trị lý thuyết (giá trị lệnh) là sai số lập chỉ mục.Nếu đó là một bàn quay CNC, nó phải lấy 30 vị trí mục tiêu một lần.Đối với mỗi vị trí mục tiêu, cần nhanh chóng định vị 7 lần từ chiều dương và chiều âm.Sự khác biệt giữa vị trí thực tế và vị trí mục tiêu là độ lệch vị trí.Sau đó, độ lệch vị trí trung bình và độ lệch chuẩn phải được tính theo phương pháp được quy định trong GB10931-89 Phương pháp đánh giá về độ chính xác vị trí của máy công cụ được điều khiển bằng kỹ thuật số, Chênh lệch giữa giá trị lớn nhất của tất cả độ lệch vị trí trung bình và độ lệch chuẩn và tổng giá trị nhỏ nhất của tất cả các độ lệch vị trí trung bình và độ lệch chuẩn là sai số độ chính xác định vị của bàn quay NC.
Xem xét các yêu cầu sử dụng thực tế của máy biến áp kiểu khô, thường tập trung vào phép đo 0, 90, 180, 270 và các điểm góc vuông khác chia đều.Độ chính xác của các điểm này được yêu cầu cao hơn một bậc so với các vị trí góc khác.
6. Phát hiện độ chính xác lập chỉ mục lặp lại của bàn quay
Phương pháp đo là chọn ngẫu nhiên ba vị trí trong vòng một tuần của bàn quay để lặp lại định vị ba lần, và phát hiện chúng dưới góc quay theo hướng dương và âm tương ứng.Độ chính xác lập chỉ mục tối đa của sự khác biệt giữa tất cả các lần đọc và giá trị lý thuyết tại vị trí tương ứng.Nếu đó là bàn quay CNC, cứ 30 lần lấy một điểm đo làm vị trí mục tiêu và nhanh chóng xác định vị trí mỗi mục tiêu trong năm lần từ hướng dương và hướng âm, đo sự khác biệt giữa vị trí thực tế đạt được và vị trí mục tiêu, đó là , độ lệch vị trí, và sau đó tính độ lệch chuẩn theo phương pháp được chỉ định trong GB10931-89.Sáu lần độ lệch chuẩn tối đa của mỗi điểm đo là độ chính xác lập chỉ mục lặp lại của bàn quay CNC.
7. Phát hiện độ chính xác đặt lại điểm 0 của bàn quay
Phương pháp đo là thực hiện đặt lại điểm gốc một lần từ 7 vị trí tùy ý, đo vị trí dừng và lấy chênh lệch lớn nhất đọc được làm độ chính xác đặt lại điểm ban đầu.
Cần chỉ ra rằng độ chính xác định vị hiện có được đo trong điều kiện nhanh và định vị.Đối với một số máy CNC có kiểu hệ thống cấp liệu kém, các giá trị độ chính xác định vị khác nhau sẽ nhận được khi định vị ở các tốc độ tiến dao khác nhau.Ngoài ra, kết quả đo độ chính xác định vị còn liên quan đến nhiệt độ môi trường và trạng thái làm việc của trục tọa độ.Hiện tại, hầu hết các máy công cụ CNC sử dụng hệ thống vòng bán kín và các phần tử phát hiện vị trí hầu hết được lắp đặt trên động cơ truyền động.Không có gì ngạc nhiên khi sai số 0,01 ~ 0,02mm xảy ra trong khoảng cách di chuyển 1m.Đây là lỗi do giãn dài nhiệt.Một số máy công cụ áp dụng phương pháp kéo căng trước (siết chặt trước) để giảm tác động.
Độ chính xác định vị lặp lại của mỗi trục tọa độ là chỉ số chính xác cơ bản nhất phản ánh trục, chỉ số này phản ánh độ ổn định của độ chính xác chuyển động của trục.Không thể cho rằng máy công cụ có độ chính xác kém có thể được sử dụng ổn định trong sản xuất.Hiện tại, do các chức năng ngày càng tăng của hệ thống NC, việc bù hệ thống có thể được thực hiện đối với các sai số hệ thống về độ chính xác chuyển động của mỗi vạch phóng, chẳng hạn như sai số tích lũy cao độ và sai số giải phóng mặt bằng.Chỉ có lỗi ngẫu nhiên không thể được bù đắp.Độ chính xác định vị lặp đi lặp lại phản ánh lỗi ngẫu nhiên toàn diện của cơ cấu dẫn động thức ăn, lỗi này không thể được sửa chữa bằng bù hệ thống CNC.Khi phát hiện ra ngoài dung sai, chỉ có thể điều chỉnh và sửa chữa tốt chuỗi truyền động cấp liệu.Vì vậy, nếu máy công cụ được phép chọn, tốt hơn nên chọn máy công cụ có độ chính xác định vị lặp lại cao.