Логотип HEXAGON

Кейс: Etalon X-AX LASERBAR против Renishaw XL-80 + XR20-W + QC20 ballbar

Сравнение на практике: системы повышения геометрической точности станков с ЧПУ

Место действия: станкостроительный заводе DMG MORI в Ульяновске. Предпродажная настройка станков включает коррекцию геометрических отклонений при помощи комплекта оборудования Renishaw: интерферометр XL-80, калибратор поворотных осей XR20-W и QC20 ballbar.

Инженеров Вектор Эталон пригласили для демонстрации возможностей технологии объемной компенсации ETALON.

Задача: измерить геометрию станка при помощи следящего лазерного интерферометра ETALON X-AX LASERBAR, скорректировать выявленные геометрические погрешности и сравнить точность, время и количество параметров компенсации с Renishaw.

Станок для тестирования и сравнения: новый, готовый к отправке клиенту DMG MORI DMU 50 ecoline:

  • Линейка 3+2 без полноценной 5-осевой обработки.
  • ЧПУ Siemens 840D SL с версией ПО 4.5 Export с ограничениями и отсутствием возможности установки опции «Система Объемной Компенсации» (Volumetric Compensation System).
Интерферометр Hexagon X-AX LASERBAR проверяет точность станка DMG MORI DMU 50 ecoline

Лазерный интерферометр ETALON X-AX LASERBAR измеряет геометрию станка DMG MORI DMU 50 ecoline, автоматически отслеживая закрепленный на шпинделе отражатель.

Сравнение результатов по точности и измеренным параметрам

В течение 4 часов инженеры Вектор Эталон провели три серии измерений и одну коррекцию геометрических параметров станка:

  • Провели проверку геометрической точности станка с выключенными компенсациями.
  • Проверили геометрические отклонения станка настроенного при помощи оборудования Renishaw.
  • Произвели коррекцию геометрических ошибок станка по технологии ETALON и провели контрольное сканирование.

Ниже на графиках:

  • Красным цветом — геометрические погрешности станка с выключенными компенсациями (dmg_0.tcc).
  • Черным цветом — геометрические погрешности станка настроенного при помощи оборудования Renishaw (dmg_Ren.tcc).
  • Зеленым цветом — геометрические погрешности станка после применения компенсации геометрических ошибок методом ETALON (dmg_Hexagon.tcc).

Согласно ГОСТ ISO 230 отклонения перемещения обозначены латинской E и двумя дополнительными буквами: первая обозначает ось отклонения от траектории перемещения, вторая – наименование оси вдоль которой производится перемещение.

1. Погрешность линейного позиционирования; отклонения позиционирования оси Х при перемещении по оси Х (EXX)

Renishaw XL-80 + XR20-W (RX10) + QC10 ballbar против Hexagon X-AX LASERBAR - погрешность EXX

На станке с выключенными компенсациями: отклонения позиционности по XX до 4,5 микрон на линии 550 мм.
Станок настроен при помощи оборудования Renishaw: отклонения до 2,5 мкм.
Станок настроен при помощи технологии ETALON: отклонений до 1,5 мкм.

2. Погрешность прямолинейности перемещения в направлении оси Y при перемещении по оси Х (EYX)

Renishaw XL-80 + XR20-W (RX10) + QC10 ballbar против Hexagon X-AX LASERBAR - погрешность EYX

На станке с выключенными компенсациями: отклонения позиционности по YX до 1,0 мкм.
Станок настроен при помощи оборудования Renishaw: отклонения до 0,7 микрон.
Станок настроен при помощи технологии ETALON: отклонения до 0,2 мкм.

3. Погрешность прямолинейности перемещения в направлении оси Z при перемещении по оси Х (EZX)

Renishaw XL-80 + XR20-W (RX10) + QC10 ballbar против Hexagon X-AX LASERBAR - погрешность EZX

На станке с выключенными компенсациями: отклонения позиционности по ZX до 2,5 мкм.
Станок настроен при помощи оборудования Renishaw: отклонения до 3,0 мкм.
Станок настроен при помощи технологии ETALON: отклонения до 1,0 мкм.

4. Погрешность прямолинейности перемещения в направлении оси X при перемещении по оси Y (EXY)

Renishaw XL-80 + XR20-W (RX10) + QC10 ballbar против Hexagon X-AX LASERBAR - погрешность EXY

На станке с выключенными компенсациями: отклонения позиционности по XY до 2,5 мкм.
Станок настроен при помощи оборудования Renishaw: отклонения до 2,5 мкм.
Станок настроен при помощи технологии ETALON: отклонения до 1,6 мкм.

5. Погрешность прямолинейности перемещения в направлении оси X при перемещении по оси Z (EXZ)

Renishaw XL-80 + XR20-W (RX10) + QC10 ballbar против Hexagon X-AX LASERBAR - погрешность EXZ

На станке с выключенными компенсациями: отклонения позиционности по XZ до 2,5.
Станок настроен при помощи оборудования Renishaw: отклонения до 2,2 мкм.
Станок настроен при помощи технологии ETALON: отклонения до 0,1 мкм.

6. Погрешность прямолинейности перемещения в направлении оси Y при перемещении по оси Z (EYZ)

Renishaw XL-80 + XR20-W (RX10) + QC10 ballbar против Hexagon X-AX LASERBAR - погрешность EYZ

На станке с выключенными компенсациями: отклонения позиционности по YZ до 2,6 мкм.
Станок настроен при помощи оборудования Renishaw: отклонения до 2,4 мкм.
Станок настроен при помощи технологии ETALON: отклонения до 1,2 мкм.

7. Погрешность линейного позиционирования; отклонения позиционирования оси Z при перемещении по оси Z (EZZ)

Renishaw XL-80 + XR20-W (RX10) + QC10 ballbar против Hexagon X-AX LASERBAR - погрешность EZZ

На станке с выключенными компенсациями: отклонения позиционности по ZZ до 1,5 мкм.
Станок настроен при помощи оборудования Renishaw: отклонения до 10,8 мкм.
Станок настроен при помощи технологии ETALON: отклонения до 1,5 мкм.

8. Погрешности xrx/EAX, xry/EBX, xrz/ECX, yrx/EAY, yry/EBY

Эти ошибки были измерены и выявлены при помощи лазерного интерферометра ETALON X-AX LASERBAR, который определяет все геометрические отклонения (21 погрешность) в рабочем объеме обрабатывающего центра за один цикл измерений.

Погрешности не были скорректированы из-за экспортной версии ЧПУ станка без возможности установки опции «Система Объемной Компенсации» (Volumetric Compensation System).

Интерферометр Renishaw XL-80 не предназначен для измерения и компенсаций этих отклонений.

9. Погрешности прямоугольности между осями XY, XZ, YZ

Renishaw XL-80 + XR20-W (RX10) + QC10 ballbar против Hexagon X-AX LASERBAR - погрешности xrx/EAX, xry/EBX, xrz/ECX, yrx/EAY, yry/EBY

Неперпендикулярность между осями XY:

  • На станке с выключенными компенсациями отклонения составили 21 микрорадиан (мкрад).
  • После настройки станка при помощи оборудования Renishaw отклонения составили 19 мкрад.
  • После настройки станка при помощи технологии ETALON отклонения составили 5 мкрад.

Неперпендикулярность между осями XZ:

  • На станке с выключенными компенсациями отклонения составили 23 мкрад.
  • После настройки станка при помощи оборудования Renishaw отклонения составили 22 мкрад.
  • После настройки станка при помощи технологии ETALON отклонения составили 3 мкрад.

Неперпендикулярность между осями YZ:

  • На станке с выключенными компенсациями отклонения составили 16 мкрад.
  • После настройки станка при помощи оборудования Renishaw отклонения составили 16 мкрад.
  • После настройки станка при помощи технологии ETALON отклонения составили 15 мкрад.

Сравнение времени и объемов проведения работ

Процесс проверки, настройки и коррекции геометрических погрешностей обрабатывающего центра DMG MORI DMU 50 ecoline при помощи комплекта оборудования Renishaw занимает 8 часов. За это время проводятся:

  • один полный цикл измерений с проверкой 5 погрешностей станка;
  • корректировка 3* линейных погрешностей и 2** погрешностей наклонно-поворотных осей;
  • круговой тест.

При помощи интерферометра ETALON X-AX LASERBAR инженеры Вектор Эталон за 4 часа провели:

  • три полных цикла измерений всего рабочего объема станка;
  • компенсацию 12*** из 21**** линейных и 2** погрешности наклонно-поворотных осей;
  • круговой тест.

* — EXX, EYY, EZZ
** — EBB, ECC
*** — EXX, EYY, EZZ, EZX, EYX, EZY, EXY, EXZ, EYZ, COY, BOZ, AOZ
**** — Погрешности EAX, EBX, ECX, EAY, EBY, ECY, EAZ, EBZ, ECZ не были скорректированы при помощи технологии ETALON, потому что на станке было установлено ЧПУ Siemens с экспортной версией математики.

Про круговой тест. Тест применяют для быстрой оценки состояния направляющих, кинематики, люфтов оборудования и связанных с этим проблем прямоугольности, перпендикулярности. Часто по результатам этого теста принимают решение о целесообразности затрат времени и усилий на более сложный процесс компенсации геометрии станка. В линейке Renishaw для проведения кругового теста используется отдельное оборудование, а для измерений и коррекций геометрии – интерферометры.

ETALON X-AX LASERBAR способен измерить и скомпенсировать все геометрические отклонения во всем рабочем объеме станка (линейные и наклонно-поворотные оси) и провести круговой тест по трем плоскостям за одну установку.

Выводы

Следящий лазерный интерферометр ETALON X-AX LASERBAR показал лучшие результаты:

  • Измерено и скомпенсировано 14 геометрических ошибок против 5 у Renishaw.
  • Геометрические погрешности скорректированы точнее в среднем в 2-5 раз.
  • Затраченное время в 5-6 раз меньше.
  • Интерферометр ETALON X-AX LASERBAR заменил три прибора Renishaw.

Про Вектор Эталон

Вектор Эталон — официальные представители Hexagon в России и Прибалтике. Компания предлагает решения для измерений на станках с ЧПУ, помогает адаптировать их под задачи производства и показывает, как повысить эффективность оборудования.

Поделиться

Share on facebook
Share on vk
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
Share on facebook
Share on vk
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email

Сделать
запрос