Siemens SINUMERIK Backlash Ölçümü ve MD32450 Ayarı: Komparatörle Adım Adım Eksen Boşluğu Kompanzasyonu

Bu sayfa Siemens SINUMERIK sistemlerde mekanik eksen boşluğunun komparatörle ölçülmesini ve MD32450 backlash kompanzasyon değerinin girilmesini adım adım anlatır. Anlatım iki resmî Siemens kaynağına dayanır: “Extended Functions” fonksiyon kılavuzu (geçerlilik: SINUMERIK 840D sl / 840DE sl / 828D, CNC yazılım 4.4 nesli) ve “Machine Data and Interface Signals” parametre kılavuzu (geçerlilik: SINUMERIK 802D sl V1.4 SP7). Bu nedenle sayfadaki parametre değer aralıkları ve veri tipleri 802D sl kılavuzundan, fonksiyon anlatımı ise 840D sl / 828D kılavuzundan gelir; iki nesil arasında farklılık olabilir. SINUMERIK 840Di sl bu neslin geçerlilik listesinde yer almaz; yalnızca daha eski sürüm dokümanlarında geçer. SINUMERIK ONE için kendi sürümünüze ait kılavuzu esas alın. Menü isimleri, parametre erişim seviyesi ve fonksiyon desteği ayrıca tezgâh üreticisine, NCU tipine ve yazılım sürümüne göre değişir.

Bu Sayfa Neyi Kapsar, Neyi Kapsamaz?

Bu sayfa tek bir işe odaklanır: bir eksendeki mekanik boşluğun ölçülmesi ve bu boşluğun SINUMERIK kontrolde MD32450 $MA_BACKLASH parametresiyle kompanze edilmesi.

Kapsam dışında kalan konular:

• Sürtünme kompanzasyonu ve kuadrant hatası (MD32490, MD32500, MD32510, MD32520, MD32540)
• Dinamik feedforward ve takip hatası ayarı (MD32620, MD32630, MD32810)
• Neural QEC öğrenme işlemi
• Sıcaklık ve sehim kompanzasyonu

Bunlar backlash ile aynı işleme belirtilerini üretebilir; ancak farklı fonksiyonlardır ve farklı yöntemle ayarlanır. Dairesel bir konturda çıkıntı görüldü diye doğrudan MD32450 büyütmek yaygın ve zararlı bir hatadır. Önce komparatörle gerçek mekanik boşluk ölçülmelidir.

Backlash Nedir ve Ölçüde Nasıl Görünür?

Backlash; motor, kaplin, dişli kutusu, bilyalı vida somunu, kremayer-pinyon ve yataklardaki toplam mekanik boşluktur. Eksen yön değiştirdiğinde motor ve encoder dönmeye başlar, fakat tabla veya kızak boşluk kapanana kadar hareket etmez.

Bu davranışın ayırt edici özelliği şudur: hata yalnızca yön değişiminde ortaya çıkar ve tekrarlanabilirdir. Aynı ölçüye hep aynı yönden yaklaşıldığında parça doğru çıkar, ters yönden yaklaşıldığında sabit bir miktar kayar. Bu ayrım, backlash ile sürtünme ve servo kaynaklı hataları birbirinden ayırmanın en pratik yoludur.

Dolaylı ölçüm sisteminde (motor encoderi) boşluk kontrol tarafından görülemez; bu yüzden kompanzasyon gerekir. Doğrudan ölçüm sisteminde (lineer cetvel) konum cetvelden okunur, ancak cetvel ile tahrik arasındaki boşluk yine konum çevrimini etkiler.

Ölçüme Başlamadan Önce

Gerekli ekipman

• 0,001 mm bölüntülü komparatör (0,01 mm bölüntülü saat, 0,01 mm’nin altındaki boşlukları güvenilir okuyamaz)
• Kısa kollu, sağlam manyetik ayak
• Komparatör ucunun temas edeceği temiz ve düz bir yüzey
• Tezgâh üreticisinin servis / devreye alma erişim seviyesi şifresi
• Ölçüm değerlerini yazacağınız bir form veya defter

Tezgâhın hazır olması

1. Tezgâh en az 20–30 dakika boşta çalıştırılarak çalışma sıcaklığına getirilir. Soğuk makinede ölçülen boşluk, sıcak makinedekinden farklı çıkabilir.
2. Kızak ve bilyalı mil yağlaması çalışır durumda olmalıdır.
3. Eksende gevşek kaplin, hasarlı yatak veya belirgin mekanik ses bulunmamalıdır.
4. Bütün eksenler referans noktasına gönderilir. Backlash kompanzasyonu, eksen referanslandıktan sonra çalışma modlarında etkin olur.
5. Takım ve iş parçası çarpışma riski oluşturmayacak şekilde uzaklaştırılır.
6. Ölçülecek eksen strokun ortasına, güvenli bir bölgeye getirilir.

Yedek

Parametreye dokunmadan önce NC makine verileri, PLC verileri, drive verileri, takım ve sıfır noktası tabloları ile kullanıcı programlarının arşiv yedeği alınmalıdır. Ayrıca ilgili eksenin mevcut MD32450 değeri ayrıca not edilmelidir; yedek dosyanın açılamadığı bir durumda tek geri dönüş yolu bu nottur.

Kritik Nokta: Ölçümden Önce Mevcut Kompanzasyon

Tezgâhta hâlihazırda bir backlash değeri girilmişse, komparatörle ölçtüğünüz miktar gerçek mekanik boşluk değil, kompanzasyondan arta kalan hatadır. Bu ayrım atlanırsa parametre yanlış girilir.

İki yöntemden birini seçin ve baştan sona aynı yöntemle ilerleyin:

• Yöntem A – Sıfırlayarak ölçüm: Eski değer not edildikten sonra MD32450 geçici olarak 0 yapılır, gerekli aktivasyon ve referanslama yapılır, ölçüm bu şekilde alınır. Bu, toplam mekanik boşluğu doğrudan verir. Devreye alma ortamında tercih edilen yöntemdir.
• Yöntem B – Artık hata üzerinden düzeltme: Mevcut değer korunur, ölçülen artık hata mevcut değere eklenir veya çıkarılır. Üretim arasında hızlı düzeltme yapılırken kullanılır; adım adım ilerlemeyi zorunlu kılar.

Bu iki yöntem karıştırılırsa, örneğin mevcut 0,010 mm dururken ölçülen 0,004 mm artık hata doğrudan parametreye yazılırsa, kompanzasyon azaltılmış olur ve eksen daha kötü hale gelir.

X Ekseninde Adım Adım Backlash Ölçümü

1. Komparatörü yerleştirin

Manyetik ayak tezgâhın sabit gövdesine, komparatör ucu ise X ekseniyle birlikte hareket eden tabla, kızak veya bağlanmış bir mastar bloğuna temas edecek şekilde bağlanır.

Üç noktaya dikkat edin:

• Komparatör mili, ölçülen eksen hareketine mümkün olduğunca paralel olmalıdır. Açılı yerleşim kosinüs hatası üretir ve boşluğu olduğundan küçük gösterir.
• Manyetik ayak kolu kısa tutulmalıdır. Uzun kol, ölçmek istediğiniz boşluğa kendi esnemesini ekler.
• Komparatör ön yüklemeli olmalıdır; uç, ölçüm aralığının ortasına yakın bir yerde bastırılmış durumda dursun.

2. Ölçüm noktasına tek yönden yaklaşın

Son yaklaşma mutlaka tek yönde olmalıdır; böylece boşluk o yönde kapanmış olur.

X- yönünde uzaklaş
X+ yönünde ölçüm noktasına yaklaş  (son hareket bu yönde biter)

3. Komparatörü ve konumu kaydedin

Komparatör kadranı sıfıra alınır. Kontrol ekranındaki eksen gerçek konum değeri de not edilir. Ölçüm boyunca ekrandaki konum ile komparatör okuması birlikte değerlendirilecektir.

4. Ters yönde bilinen bir hareket komutu verin

Eksen, artışlı modda ters yönde küçük ve bilinen bir mesafe kadar hareket ettirilir. 0,100 mm pratik bir değerdir: hem boşluğu kapatacak kadar büyük, hem de hataya yer bırakmayacak kadar kontrollüdür.

Mod   : JOG INC veya MDA artışlı hareket
Komut : X ekseni, negatif yönde 0,100 mm
Hız   : düşük jog ilerlemesi

5. Farkı okuyun ve hesaplayın

Kontrol 0,100 mm hareket ettiğini gösterirken komparatörün gösterdiği gerçek hareket daha küçükse, aradaki fark mekanik boşluktur.

Kontrolün gösterdiği hareket   : 0,100 mm
Komparatörün gösterdiği hareket: 0,087 mm

Backlash = 0,100 - 0,087 = 0,013 mm

Fark neredeyse sıfırsa o eksende kayda değer boşluk yok demektir; parçadaki hata büyük olasılıkla başka bir kaynaktan geliyordur.

6. Ölçümü tekrarlayın ve ortalama alın

Tek ölçümle parametre girilmez. Aynı noktada, aynı yaklaşma düzeniyle en az beş ölçüm yapılır.

1. ölçüm : 0,012 mm
2. ölçüm : 0,013 mm
3. ölçüm : 0,012 mm
4. ölçüm : 0,014 mm
5. ölçüm : 0,013 mm

Ortalama = (0,012 + 0,013 + 0,012 + 0,014 + 0,013) / 5 = 0,0128 mm
Başlangıç değeri ≈ 0,013 mm

Ölçümler arasındaki fark, ortalamanın yaklaşık dörtte birini aşıyorsa boşluk kararlı değildir. Bu durumda parametre girmeden önce mekanik incelemeye dönülmelidir.

7. Eksenin farklı bölgelerinde ölçün

Aynı ölçüm strokun başına yakın, ortasında ve sonuna yakın bölgede tekrarlanır. Amaç, boşluğun eksen boyunca sabit olup olmadığını görmektir.

Ölçümde En Sık Yapılan Hatalar

MD32450 $MA_BACKLASH Değerinin Girilmesi

Backlash kompanzasyonunun temel makine verisi eksen/spindle bazlıdır ve her eksen için ayrı girilir:

MD32450  $MA_BACKLASH

Veri tipi DOUBLE, fabrika varsayılanı 0.0’dır. Değer 0 iken kompanzasyon uygulanmaz. Birim, doğrusal eksenlerde mm (veya inç sistemde inç), döner eksen ve spindle’da derecedir; eksenin geçerli giriş birimi neyse parametre de o birimde yorumlanır.

Pozitif mi, negatif mi?

Siemens işareti ölçüm sisteminin makine elemanına göre konumuyla tanımlar:

• Pozitif backlash (normal durum): Encoder, makine elemanının önündedir; eksen fiilen gerekenden az yol alır. Değer pozitif girilir. Dolaylı ölçüm sistemli eksenlerde tipik olan durum budur.
• Negatif backlash: Encoder, makine elemanının gerisinde kalır. Değer negatif girilir.

İşaret tahminle seçilmez. Yanlış işaret hatayı azaltmaz, iki katına çıkarır. Emin olamadığınız durumda küçük bir değerle (örneğin ölçülen değerin yarısı) deneyip ölçümü tekrarlayın: hata küçülüyorsa işaret doğrudur.

Panelde izlenecek sıra

Aşağıdaki akış SINUMERIK Operate ve HMI Advanced için geneldir. Tezgâh üreticisinin özel ekranlarında başlıklar farklı adlandırılmış olabilir.

1. Servis / devreye alma erişim seviyesine geçilir (üretici veya servis şifresi).
2. Devreye alma alanına girilir: Startup / Commissioning → Machine Data → Axis Machine Data (Türkçe arayüzde Devreye Alma → Makine Verileri → Eksen Makine Verileri).
3. Doğru eksen seçilir. X, Y, Z, A/B/C için ayrı ayrı giriş yapılır; eksen seçimi atlanırsa değer başka eksene yazılır.
4. Arama alanına 32450 veya $MA_BACKLASH yazılarak parametre bulunur.
5. Mevcut değer okunur ve yazılı olarak kaydedilir; mümkünse ekran görüntüsü alınır.
6. Yeni değer girilir. Ölçüm 0,013 mm ve işaret pozitifse: MD32450 = 0.013
7. Değişiklik etkinleştirilir ve eksen yeniden referansa gönderilir.

Değişikliğin etkinleştirilmesi

Parametre kılavuzunda MD32450 için aktivasyon bilgisi NEW CONF olarak verilir; yani makine verisi onaylandıktan sonra yeni konfigürasyonun devralınması gerekir. Kontrol sürümüne ve üreticinin yapılandırmasına göre aşağıdakilerden biri veya birkaçı istenebilir:

• Makine verisini onaylama / NEW CONF tuşu
• NCK Reset
• Power On Reset (kontrolün yeniden başlatılması)

Etkinleştirmeden sonra eksen mutlaka yeniden referansa gönderilmelidir. Backlash kompanzasyonu referans noktasına yaklaşma tamamlandıktan sonra devreye girer; referanslanmamış bir eksende yapılan doğrulama ölçümü yanıltıcıdır. Bu, ayarın “tuttuğu halde tutmuyor gibi görünmesinin” en sık nedenidir.

İkinci Ölçüm Sistemi Varsa: MD30200 $MA_NUM_ENCS

Bazı eksenlerde iki ölçüm sistemi tanımlıdır; örneğin motor encoderi ile lineer cetvel birlikte kullanılır. Eksende kaç ölçüm sistemi bulunduğu şu parametreden okunur:

MD30200  $MA_NUM_ENCS      ; eksendeki ölçüm sistemi sayısı

İki ölçüm sistemi varsa backlash değeri her ölçüm sistemi için ayrı tanımlanır. İki sistem mekanik zincirin farklı noktalarına bağlı olduğundan gördükleri boşluk da farklıdır: motor encoderi bütün aktarma boşluğunu görür, lineer cetvel yalnızca kendi bağlantı noktasından sonrasını.

Ölçüm sistemi değiştirildiğinde ilgili kompanzasyon değeri otomatik olarak devreye girer. Bu nedenle yalnızca birinci indeks doldurulur, ikincisi boş bırakılırsa, sistem geçişinde eksen aniden kompanzasyonsuz kalır. Ölçüm de her iki sistem için ayrı ayrı yapılmalıdır; birinde ölçülen değer diğerine kopyalanmaz.

MD32452 $MA_BACKLASH_FACTOR Ne Zaman Kullanılır?

MD32452  $MA_BACKLASH_FACTOR
Değer aralığı : 0.01 – 100.0
Varsayılan    : 1.0

Bu parametre, MD32450’de tanımlanan boşluğun parametre setine göre ağırlıklandırılmasını sağlar. Etkin kompanzasyon yaklaşık olarak MD32450 × MD32452 kadardır.

MD32450 = 0.010 mm , MD32452 = 1.0  →  etkin ≈ 0.010 mm
MD32450 = 0.010 mm , MD32452 = 1.2  →  etkin ≈ 0.012 mm

Tipik kullanım alanı, farklı dişli kademelerinde farklı boşluk gösteren spindle veya döner eksenlerdir; her kademe kendi parametre setiyle çalışır.

Standart bir X, Y, Z ekseni ayarında bu parametreye dokunulmaz. Üreticinin özel bir uygulaması yoksa 1.0 değerinde bırakılır. Ayarı MD32450 üzerinden yapmak, iki parametreyi birlikte oynatmaktan her zaman daha izlenebilirdir. Bu fonksiyonun her kontrol varyantında aynı biçimde desteklendiği de varsayılmamalıdır.

Kompanzasyonun Kademeli Uygulanması: MD36500

MD36500  $MA_ENC_CHANGE_TOL

Bu makine verisinin asıl tanımı, gerçek konum değeri ölçüm sistemleri arasında değiştirilirken izin verilen maksimum farktır. Backlash konusunda ise ikinci bir görev üstlenir: kompanzasyon değerinin tek seferde değil, birkaç çevrime bölünerek uygulanmasını belirler.

Yön değişiminde boşluk değerinin tamamının tek çevrimde bindirilmesi, eksen referansında ani bir set değeri sıçraması oluşturur. Kademeli uygulama bunu yumuşatır. Uygulanacak çevrim sayısı yaklaşık olarak:

Çevrim sayısı ≈ MD32450 / MD36500

MD36500 değeri MD32450’den büyükse kompanzasyon tek çevrimde uygulanır. Aşırı küçük bir MD36500 ise uygulamayı gereğinden uzun sürede yayar ve sıfır hız izleme (standstill/zero speed monitoring) alarmına yol açabilir.

Bu parametre sıradan bir backlash düzeltmesinde değiştirilmez. Aynı zamanda ölçüm sistemi geçiş toleransı olduğu için, keyfî küçültme veya büyütme encoder farkı izleme davranışını da etkiler. Değişiklik ancak servo ve izleme ayarlarıyla birlikte, Siemens devreye alma uzmanı tarafından değerlendirilmelidir.

Mevcut Bir Değer Varken Yeni Değer Nasıl Hesaplanır?

Bu, sahada en çok karıştırılan noktadır. Ölçtüğünüz artık hatayı doğrudan parametreye yazmak yanlıştır; doğru olan, mevcut değere eklemektir (yön doğruysa).

Mevcut değer      : MD32450 = 0.010 mm
Ölçülen artık hata: 0.004 mm  (aynı yönde, yani hâlâ eksik kompanzasyon)

YANLIŞ : MD32450 = 0.004
DOĞRU  : MD32450 = 0.010 + 0.004 = 0.014 mm

Artık hata ters yöndeyse, yani eksen artık fazla kompanze ediliyorsa, değer aynı mantıkla azaltılır:

Mevcut değer      : MD32450 = 0.020 mm
Ölçülen artık hata: 0.005 mm ters yönde (aşırı kompanzasyon)

Yeni değer        : 0.020 - 0.005 = 0.015 mm

İzlenecek sıra:

1. Eski MD32450 değerini kaydet.
2. Kalan hatanın büyüklüğünü ve yönünü belirle.
3. Küçük adımlarla değiştir; tek seferde büyük değer girme.
4. Her değişiklikten sonra etkinleştir, referansla ve yeniden ölç.
5. İyileşme durduğunda dur; artık kalan hata muhtemelen backlash kaynaklı değildir.

Ayar Sonrası Doğrulama Kontrol Listesi

1. Komparatörle yeniden ölçüm

Aynı komparatör düzeni ve aynı yaklaşma yönüyle ölçüm tekrarlanır.

Ayar öncesi boşluk        : 0,013 mm
Ayar sonrası kalan hata   : 0,001 – 0,003 mm  (beklenen)

2. Tekrarlanabilirlik

Aynı noktaya aynı yönden en az beş kez gidilir. Sonuçlar birbirine yakın değilse sorun sabit bir boşluk değildir; kompanzasyon bunu çözmez.

3. Farklı konumlar

Strokun başı, ortası ve sonu yeniden kontrol edilir. Ortada düzelip uçlarda bozulan bir eksen mekanik olarak aşınmıştır.

4. Düşük ve yüksek ilerleme testi

Önce düşük jog ilerlemesinde yön değişimi izlenir; eksen takılmadan, sıçramadan yön değiştirmelidir. Ardından güvenli mesafede daha yüksek ilerlemeyle yön değişimi denenir. Sert vuruntu, ani sıçrama veya alarm görülürse değer geri alınır.

5. Freze tezgâhında işleme testi

• Kare cep işlenir; karşılıklı duvarlar arası ölçüler her iki yönde karşılaştırılır.
• Dairesel cep ve dış daire işlenir; çap iki dik yönde ölçülür.
• Ters yönlü kontur işlenerek yön değişimi izi kontrol edilir.

6. Tornada işleme testi

• Aynı çapa X ekseninde iki farklı yönden yaklaşılır ve ölçüler karşılaştırılır.
• Kanal genişliği ölçülür.
• Kademe boyları Z ekseninde iki yönden kontrol edilir.
• Aynı çap tekrarlı işlenerek kararlılık gözlenir.

Sonuç Kötüleştiyse Neye Bakmalı?

Backlash Değeri Artırılmamalı, Mekanik Bakım Yapılmalıdır

Aşağıdaki durumlarda elektronik kompanzasyon büyütülerek zaman kazanılmaya çalışılmamalıdır. Kompanzasyon mekanik arızayı onarmaz; yalnızca küçük ve tekrarlanabilir konum farklarını elektronik olarak düzeltir.

• Gevşek veya çatlak motor kaplini
• Aşınmış bilyalı vida somunu, ön gerilimini kaybetmiş mil
• Hasarlı sabit yatak veya eksenel boşluk yapan rulman
• Gevşemiş motor bağlantı cıvataları
• Aşınmış kremayer-pinyon grubu
• Ayarı bozulmuş kızak gibi veya aşınmış kızak arabası
• Gevşek lineer cetvel bağlantısı veya okuma kafası
• Eksen boyunca sürekli değişen boşluk
• Her ölçümde farklı çıkan değer
• Yön değişiminde duyulan metalik vuruntu veya darbe

Pratik bir sınır: ölçülen boşluk aynı tezgâhın devreye alma kayıtlarındaki değerin belirgin şekilde üzerine çıkmışsa, sorun ayar değil aşınmadır.

Backlash mı, Sürtünme mi? Hızlı Ayrım

Bir daire üzerinde dört iz görülür görülmez MD32450 artırılmamalıdır. Önce komparatörle mekanik boşluk ölçülür; boşluk yoksa konu sürtünme kompanzasyonu ve servo optimizasyonudur.

802D sl’de Varyanta Göre Destek Farkı

SINUMERIK 802D sl parametre kılavuzundaki makine verisi tablolarında bazı satırların yanında sistem varyantı kısaltmaları yer alır. Bir parametrenin kılavuzda bulunması, o parametrenin her 802D sl varyantında aynı biçimde etkin olduğu anlamına gelmez.

Tablolarda görülen 0/0 veya 1/1 gibi değerler, varyanta göre farklı varsayılan veya sınır değerleri gösterir. Parametreyi girmeden önce kendi NCU’nuzun, yazılım sürümünüzün ve fonksiyon paketinizin o parametreyi destekleyip desteklemediği kontrol edilmelidir.

Parametre Özeti

Özet Uygulama Sırası

1. Parametre ve sistem yedeğini al, mevcut MD32450 değerini ayrıca not et.
2. Tezgâhı çalışma sıcaklığına getir, mekanik durumu kontrol et.
3. Ekseni referansa gönder.
4. Ölçüm yöntemine karar ver (sıfırlayarak mı, artık hata üzerinden mi).
5. Komparatörle boşluğu ölç; beş tekrar, üç farklı bölge.
6. Doğru eksene ve doğru ölçüm sistemi indeksine yeni değeri gir.
7. Gerekli onay / reset işlemini yap.
8. Ekseni yeniden referansa gönder.
9. Komparatörle yeniden ölç, kalan hatayı kaydet.
10. Düşük ve yüksek ilerlemede test et.
11. İşleme testiyle ve ölçü aletiyle doğrula, sonucu kayıt altına al.

Güvenlik Uyarısı

MD32450, eksenin gerçek konum değerine doğrudan müdahale eden bir makine verisidir. Yanlış işaret veya gereğinden büyük değer; eksen sıçraması, ölçü hatası, kontur bozulması, servo izleme alarmı ve takım/iş parçası çarpışmasına yol açabilir.

• Değişiklikten önce mutlaka yedek alın ve eski değeri kaydedin.
• Takımı ve iş parçasını güvenli alandan çıkarın.
• İlk testleri düşük ilerleme ve düşük rapid override ile yapın.
• Küçük adımlarla ilerleyin; tek seferde büyük değer girmeyin.
• Servis erişim seviyesindeki parametrelere yetkisiz kullanıcı müdahale etmemelidir.

Sorumluluk Reddi

Bu içerik Siemens SINUMERIK sistemlerde backlash ölçümü ve MD32450 ayarının çalışma mantığını anlatmak amacıyla hazırlanmıştır. Verilen sayısal değerler örnektir; hiçbir tezgâha doğrudan girilecek hazır değer değildir. Machine data, encoder ve kompanzasyon ayarları gerekli yedekler alınmadan ve makinenin üretici prosedürü incelenmeden değiştirilmemelidir. Aynı parametreler farklı SINUMERIK modellerinde ve yazılım sürümlerinde farklı davranabilir; makine üreticisinin ve Siemens’in resmî kılavuzları her zaman önceliklidir. Mentor CNC, uygulama sonucunda oluşabilecek maddi hasar, ölçü hatası veya iş kazalarından sorumlu tutulamaz.