Hoe de speling op een CNC-machine aan te passen

Terugslag is een veelvoorkomend probleem in CNC-bewerking die de precisie en kwaliteit van de geproduceerde onderdelen kunnen beïnvloeden. Voor degenen die met een CNC-machine, is het van cruciaal belang om te begrijpen hoe je backlash minimaliseert om optimale prestaties te garanderen. Maar wat is precies verzet en hoe ga je te werk om het aan te passen op een CNC-machine? In dit artikel onderzoeken we het concept van backlash, waarom het belangrijk is en praktische manieren om het te minimaliseren of elimineren uit je CNC-systeem.

Inzicht in speling in CNC-machines

Verzet verwijst naar de kloof of verloren beweging tussen mechanische onderdelen, met name de verkeerde uitlijning die optreedt wanneer een richtingsverandering in de machine wordt gemaakt. Simpel gezegd is het de speling die ontstaat wanneer de bewegingsrichting wordt omgekeerd, waardoor er een vertraging ontstaat voordat de machine daadwerkelijk beweegt.

• Waar het plaatsvindt:Terugslag vindt meestal plaats in de loodschroeven, kogelomloopspindelsen tandwielen, waarbij mechanische speling of speling ongewenste beweging mogelijk maakt.
• Invloed: De aanwezigheid van terugslag in een CNC-machine kan leiden tot onnauwkeurigheden in het bewerkingsproces, omdat er bij richtingsveranderingen kleine verschuivingen in de positionering optreden, waardoor de algehele nauwkeurigheid van het geproduceerde onderdeel wordt beïnvloed.

Het correct aanpakken van speling is vooral belangrijk bij het werken met ingewikkelde ontwerpen of onderdelen die een hoge precisie vereisen. Het gebruik van een hoogwaardige spindel zoals de 4,5 kW ER32 luchtgekoelde spindel kan helpen om een grotere nauwkeurigheid te bereiken bij het verminderen van terugslageffecten.

Veelvoorkomende oorzaken van speling in CNC-systemen

Om speling effectief te verminderen, is het belangrijk om te begrijpen wat de oorzaak is. De meest voorkomende oorzaken van speling in CNC-machines zijn:

1. Slijtage van mechanische componenten

In de loop van de tijd is de constante beweging van onderdelen zoals loodschroeven En kogelomloopspindels kan slijtage veroorzaken, wat leidt tot een grotere opening tussen componenten.

• Slijtage van leidspindels en moeren:Wanneer spindels en moeren verslijten, neemt de nauwkeurigheid van hun beweging af, wat leidt tot speling.
• Lagerslijtage:Ook lagers kunnen slijten, waardoor er overmatige speling ontstaat, vooral bij machines die al lang in gebruik zijn.

2. Slechte afstelling en opstelling

Een verkeerde montage of verkeerde aanpassingen tijdens de installatie kunnen ook bijdragen aan speling.

• Onjuiste voorspanning op lagers:Als lagers niet voldoende zijn voorgespannen, laten ze te veel beweging toe.
• Losse componentenLosse bouten, tandwielen en verkeerde uitlijning van mechanische elementen kunnen de speling aanzienlijk vergroten.

3. Beperkingen in het machineontwerp

Niet alle CNC-machines zijn hetzelfde en sommige hebben ontwerpbeperkingen die meer speling kunnen veroorzaken dan andere.

• Minder stijve frames:Machines met lichte frames hebben vaak meer last van speling door trillingen en mechanische speling.

Voor gebruikers die speling ervaren in kleinere machines of machines die worden gebruikt voor houtbewerking, is het een goed idee om te upgraden naar een geschikte spindel zoals de 1,5 kW ER11 ronde luchtgekoelde spindel kan helpen om een grotere stabiliteit te bereiken.

Methoden voor het aanpassen van de speling

Het aanpassen van backlash omvat een combinatie van hardware-aanpassingen, softwarecompensaties en regelmatig onderhoud. Hieronder staan de meest voorkomende benaderingen om backlash te minimaliseren of te elimineren.

1. Componenten vastdraaien of vervangen

Mechanische aanpassingen zijn meestal de eerste stap in het aanpakken van speling. Deze aanpassingen helpen om onnodige speling in de componenten van de machine te verwijderen.

• Vervang versleten leidspindels of kogelomloopspindels: Als de schroeven overmatig versleten zijn, is het vervangen ervan de beste optie. Een nieuwe kogelomloopspindel hebben minimale speling, wat zorgt voor een nauwkeurigere beweging.
• Lagers vastdraaien: Het aandraaien of aanpassen van de voorspanning op lagers kan de speling aanzienlijk verminderen. Dit zorgt ervoor dat ze strak genoeg zitten om ongewenste beweging te voorkomen.

2. Gebruik van spelingscompensatie in besturingssoftware

Meest CNC-besturingssoftware Biedt spelingscompensatie, wat helpt bij het aanpassen van de beweging van de motor om de effecten van mechanische speling tegen te gaan.

• Invoercompensatiewaarden: U kunt compensatiewaarden invoeren in de controller van de machine, die de positie van de as automatisch aanpast om rekening te houden met speling.
• Gebruik softwarehulpmiddelen: Mach3 en andere populaire CNC-software bieden instellingen waarmee gebruikers specifieke waarden voor de speling kunnen invoeren, waardoor onnauwkeurigheden worden verminderd.

3. Anti-terugslagmoeren en dubbele moeren installeren

Gebruik makend van anti-speling moeren kan de speling tussen de spindels en de moeren verkleinen of elimineren, waardoor de speling wordt verminderd.

• Anti-terugslagmoer:Deze zijn ontworpen om een lichte druk op de leidspindel uit te oefenen, waardoor de opening wordt verwijderd en de speling tot een minimum wordt beperkt.
• Dubbele noten:Het monteren van een paar moeren op de leidspindel en deze ten opzichte van elkaar afstellen, kan ook helpen om de speling effectief te minimaliseren.

Beste praktijken om terugslag te voorkomen

Het voorkomen van backlash voordat het een significant probleem wordt, is de sleutel tot het behouden van de precisie en prestaties van uw CNC-machine. Hier zijn enkele beste praktijken om in gedachten te houden:

1. Regelmatig onderhoud

Consistent en grondig onderhoud is cruciaal om te voorkomen dat mechanische onderdelen slijten en speling veroorzaken.

• Smeer bewegende delenRegelmatig smeren vermindert slijtage en zorgt ervoor dat het uurwerk soepel blijft, waardoor het ontstaan van speling tot een minimum wordt beperkt.
• Lagers controleren en vervangen: Lagers moeten regelmatig worden gecontroleerd en vervangen als er tekenen van slijtage worden opgemerkt.

2. Lagers correct voorspannen

Voorbelastinglagers houdt in dat ze zo worden afgesteld dat ze strak genoeg zitten om openingen te voorkomen, maar niet zo strak dat er overmatige wrijving of slijtage ontstaat.

• Pas met zorg aan: Te veel voorspanning kan oververhitting en voortijdige slijtage veroorzaken, terwijl te weinig kan leiden tot overmatige speling. Het is cruciaal om ze correct af te stellen.

3. Upgrade machinecomponenten

Soms is de beste oplossing tegen terugslag het upgraden van componenten naar componenten van hogere kwaliteit.

• Kogelomloopspindels boven leidspindels: Kogelomloopspindels hebben minder wrijving en dus minder speling vergeleken met leidspindels. Ze zijn ook nauwkeuriger, waardoor ze een ideale upgrade zijn om speling te verminderen.
• Servo-aandrijvingen in plaats van stappenmotoren: Servo-aandrijvingen hebben de neiging om een betere precisie en minder speling te hebben in vergelijking met stappenmotoren.

Door gebruik te maken van geavanceerde spindelmotoren, zoals de 5,5 kW ER32 4-polige luchtgekoelde spindelkan de stijfheid van de machine verbeteren en bijdragen aan een hogere nauwkeurigheid bij de bewerkingen.

Softwareoplossingen om de terugslag aan te pakken

Speling is niet alleen een hardwareprobleem: het kan ook worden verminderd met softwareoplossingen, waardoor uw CNC-bewerkingsproces nauwkeuriger wordt.

1. Instellingen voor spelingscompensatie

Veel moderne CNC-besturingen hebben instellingen voor spelingscompensatie. Hiermee kunt u de gemeten spelingswaarde voor elke as invoeren en de controller past zich automatisch aan voor de verloren beweging.

• Mach3 en Mach4:Deze populaire CNC-softwareprogramma's maken het eenvoudig om spelingwaarden in te voeren en zo machinefouten te compenseren.
• Fanuc- en Siemens-controllers:Deze controllers bieden spelingscompensatie als onderdeel van hun standaardbesturingsfuncties, waardoor ze populair zijn in industriële CNC machines.

2. Kalibreren voor nauwkeurige spelingcompensatie

Om effectieve spelingscompensatie in te stellen, moet er een kalibratie worden uitgevoerd. Dit omvat het meten van de werkelijke afstand die de machine beweegt in vergelijking met de beoogde afstand en het dienovereenkomstig aanpassen.

• Testsnedes: Voer testsnedes uit in verschillende richtingen en meet de verschillen om de spelingwaarde voor elke as te bepalen.
• Iteratieve aanpassing:Voor spelingscompensatie zijn mogelijk iteratieve aanpassingen nodig om ervoor te zorgen dat de machine onder verschillende omstandigheden nauwkeurig presteert.

Veelgestelde vragen (FAQ's)

1. Wat is speling bij CNC-bewerking?

Verzet is de onbedoelde beweging die optreedt door de speling tussen mechanische componenten, zoals tandwielen en schroeven, wanneer de machine van richting verandert. Het beïnvloedt de nauwkeurigheid en precisie.

2. Hoe identificeer ik speling in mijn CNC-machine?

Terugslag kan worden geïdentificeerd door testsnedes of door een as in beide richtingen te bewegen en te controleren of de beweging gelijk is. Als er verschillen worden opgemerkt, is er sprake van speling.

3. Kan terugslag volledig worden geëlimineerd?

Hoewel het een uitdaging is om volledig elimineren backlash, kan het worden geminimaliseerd tot een punt waarop de impact verwaarloosbaar is. Het gebruik van anti-backlash componenten en softwarecompensatie helpt.

4. Wat zijn de beste hulpmiddelen om terugslag te verminderen?

Anti-speling moeren, kogelomloopspindelsen softwarecompensatiehulpmiddelen behoren tot de beste methoden om de speling in een CNC-systeem te verminderen.

5. Welke invloed heeft speling op mijn CNC-projecten?

Speling leidt tot onnauwkeurigheden, vooral bij ontwerpen die nauwe tolerantiesHet kan ertoe leiden dat onderdelen niet goed passen of dat de afmetingen iets afwijken.

Conclusie

Verzet is een kritische factor die van invloed kan zijn op de nauwkeurigheid en efficiëntie van een CNC-machine. Door de oorzaken te begrijpen en de juiste aanpassingen te implementeren, hetzij via mechanische oplossingen zoals het vervangen van versleten componenten of het gebruiken van softwarecompensatie, kunt u de speling aanzienlijk verminderen en de algehele prestaties van uw machine verbeteren. Routineonderhoud, upgrades naar componenten van hogere kwaliteit en het gebruik van effectieve softwaretools kunnen een aanzienlijk verschil maken in het onder controle houden van speling.

Voor meer informatie over geschikte spindels en om de beste CNC-spindelopties voor het verminderen van speling te verkennen, bezoek SpindelMotorShop, waar u een uitgebreid assortiment spindels vindt die speciaal zijn afgestemd op uw bewerkingsbehoeften.