Pe scena industriei prelucrătoare de astăzi, mașinile-unelte CNC au devenit coloana vertebrală a producției datorită capacităților lor de prelucrare eficiente și precise. Cerințele de precizie de prelucrare pentru piesele cheie ale mașinilor-unelte CNC tipice sunt, fără îndoială, elementele esențiale care determină alegerea mașinilor-unelte CNC de nivel de precizie.
Mașinile-unelte CNC sunt clasificate în diferite categorii, cum ar fi simple, complet funcționale și ultra-precizie, datorită utilizărilor lor diverse, iar nivelurile lor de precizie variază foarte mult. Mașinile-unelte CNC simple încă ocupă un loc important în domeniul actual al strungurilor și frezelor, cu o rezoluție minimă a mișcării de 0,01 mm și o precizie a mișcării și a prelucrării variind în general de la 0,03 la 0,05 mm sau mai mult. Deși precizia este relativ limitată, în unele scenarii de prelucrare în care cerințele de precizie nu sunt extrem de stricte, mașinile-unelte CNC simple joacă un rol de neînlocuit datorită beneficiilor lor economice și ușurinței în operare.
În contrast puternic, mașinile-unelte CNC de ultraprecizie sunt proiectate special pentru nevoi speciale de prelucrare, cu o precizie uimitoare de 0,001 mm sau mai puțin. Mașinile-unelte CNC de ultraprecizie sunt adesea utilizate în domenii de înaltă precizie și de ultimă generație, cum ar fi industria aerospațială și echipamentele medicale, oferind un suport tehnic solid pentru fabricarea de componente extrem de complexe și cu cerințe de precizie ridicate.
Din perspectiva preciziei, mașinile-unelte CNC pot fi împărțite în continuare în tipuri obișnuite și de precizie. De obicei, există între 20 și 30 de elemente de inspecție a preciziei pentru mașinile-unelte CNC, dar cele mai critice și reprezentative sunt precizia de poziționare pe o singură axă, precizia de poziționare repetată pe o singură axă și rotunjimea piesei de testare produsă de două sau mai multe axe de prelucrare conectate.
Precizia de poziționare și precizia de poziționare repetată se completează reciproc și, împreună, conturează profilul complet de precizie al componentelor mobile ale axei mașinii-unelte. În special în ceea ce privește precizia de poziționare repetată, aceasta este ca o oglindă, reflectând clar stabilitatea poziționării axei în orice punct de poziționare din cursa sa. Această caracteristică devine piatra de temelie pentru măsurarea stabilității și fiabilității arborelui și este crucială pentru asigurarea funcționării stabile pe termen lung a mașinii-unelte și a consecvenței calității prelucrării.
Software-ul sistemului CNC de astăzi este ca un meșteșugar inteligent, cu funcții bogate și diverse de compensare a erorilor, capabil să compenseze inteligent erorile de sistem generate în fiecare verigă a lanțului de transmisie a avansului, cu precizie și stabilitate. Luând ca exemplu diferitele verigile lanțului de transmisie, modificările factorilor precum jocul, deformarea elastică și rigiditatea de contact nu sunt constante, ci prezintă modificări dinamice instantanee ale impulsului cu variabile precum dimensiunea încărcării bancului de lucru, lungimea distanței de mișcare și viteza de poziționare a mișcării.
În unele sisteme servo de alimentare în buclă deschisă și semi-închisă, componentele mecanice de acționare de după componentele de măsurare sunt ca niște nave care se deplasează în vânt și ploaie, supuse diverșilor factori accidentali. De exemplu, fenomenul de alungire termică a șuruburilor cu bile poate provoca deviații în poziția de poziționare efectivă a mesei de lucru, aducând astfel erori aleatorii semnificative la precizia prelucrării. În concluzie, dacă există o alegere bună în procesul de selecție, nu există nicio îndoială că echipamentul cu cea mai excelentă precizie de poziționare repetată ar trebui prioritizat, adăugând o asigurare puternică calității prelucrării.
Precizia frezării suprafețelor cilindrice sau a frezării canelurilor spiralate spațiale (filetelor), asemenea unei rigle fine pentru măsurarea performanței unei mașini-unelte, este un indicator cheie pentru evaluarea completă a caracteristicilor de servo-urmărire a mișcării axei CNC (două sau trei axe) și a funcției de interpolare a sistemului CNC al mașinii-unelte. Metoda eficientă de determinare a acestui indicator este măsurarea rotunjimii suprafeței cilindrice prelucrate.
În practica tăierii pieselor de testare pe mașini-unelte CNC, metoda de prelucrare oblică pătrată cu patru laturi își demonstrează, de asemenea, valoarea unică, putând evalua cu precizie performanța de precizie a două axe controlabile în mișcarea de interpolare liniară. La efectuarea acestei operațiuni de tăiere de probă, este necesar să se instaleze cu atenție freza frontală utilizată pentru prelucrarea de precizie pe axul mașinii, apoi să se efectueze o frezare meticuloasă pe epruveta circulară plasată pe bancul de lucru. Pentru mașinile-unelte mici și mijlocii, dimensiunea epruvetei circulare este de obicei selectată între 200 și 300 ¥. Acest interval a fost testat în practică și poate evalua eficient precizia de prelucrare a mașinii-unelte.
După finalizarea frezării, așezați cu grijă eșantionul tăiat pe un aparat de măsurat rotunjimea și măsurați rotunjimea suprafeței prelucrate folosind un instrument de măsurare de precizie. În acest proces, este necesar să observați și să analizați cu sensibilitate rezultatele măsurătorilor. Dacă există modele evidente de vibrații ale frezei pe suprafața cilindrică frezată, acest lucru ne avertizează că viteza de interpolare a mașinii-unelte poate fi instabilă; Dacă rotunjimea produsă de frezare prezintă erori eliptice evidente, acest lucru reflectă adesea faptul că avantajele celor două sisteme de axe controlabile în mișcarea de interpolare nu au fost bine corelate; Când există marcaje de oprire pe fiecare punct de schimbare a direcției de mișcare a axei controlabile pe o suprafață circulară (adică, în mișcarea continuă de așchiere, oprirea mișcării de avans într-o anumită poziție va forma un mic segment de marcaje de așchiere metalică pe suprafața de prelucrare), aceasta înseamnă că jocul înainte și înapoi al axei nu a fost ajustat la starea ideală.
Conceptul de precizie de poziționare pe o singură axă se referă la intervalul de eroare generat la poziționarea oricărui punct din cursa axei. Este ca un far, care iluminează direct capacitatea de precizie de prelucrare a mașinii-unelte și, prin urmare, devine, fără îndoială, unul dintre cei mai importanți indicatori tehnici ai mașinilor-unelte CNC.
În prezent, există anumite diferențe între țările din întreaga lume în ceea ce privește reglementările, definițiile, metodele de măsurare și metodele de procesare a datelor privind precizia poziționării pe o singură axă. În introducerea unei game largi de date eșantion de mașini-unelte CNC, standardele comune și citate pe scară largă includ Standardul American (NAS), standardele recomandate de Asociația Americană a Producătorilor de Mașini-unelte, Standardul German (VDI), Standardul Japonez (JIS), Organizația Internațională de Standardizare (ISO) și Standardul Național Chinez (GB).
Printre aceste standarde uimitoare, standardele japoneze sunt relativ indulgente în ceea ce privește reglementările. Metoda de măsurare se bazează pe un singur set de date stabile, apoi utilizează inteligent valori ± pentru a comprima valoarea erorii la jumătate. Drept urmare, precizia de poziționare obținută folosind metodele de măsurare standard japoneze diferă adesea de mai mult de două ori în comparație cu alte standarde.
Deși alte standarde diferă în modul în care procesează datele, acestea sunt adânc înrădăcinate în domeniul statisticilor de eroare pentru a analiza și măsura precizia poziționării. Mai exact, pentru o anumită eroare a punctului de poziționare într-o cursă a axei controlabile a unei mașini-unelte CNC, aceasta ar trebui să poată reflecta posibilele erori care pot apărea în timpul miilor de poziționări în timpul utilizării pe termen lung a mașinii-unelte în viitor. Cu toate acestea, limitați de condițiile reale, adesea putem efectua doar un număr limitat de operațiuni în timpul măsurării, de obicei de 5 până la 7 ori.
Evaluarea preciziei mașinilor-unelte CNC este ca o călătorie dificilă de rezolvare a puzzle-urilor, care nu se realizează peste noapte. Unii indicatori de precizie necesită o inspecție și o analiză atentă a produselor prelucrate după operațiunea efectivă de prelucrare a mașinii-unelte, ceea ce, fără îndoială, crește dificultatea și complexitatea evaluării preciziei.
Pentru a asigura selecția mașinilor-unelte CNC care să satisfacă nevoile de producție, trebuie să explorăm în profunzime parametrii de precizie ai mașinilor-unelte și să efectuăm o analiză cuprinzătoare și detaliată înainte de a lua decizii de achiziție. În același timp, este esențial să existe o comunicare și un schimb suficiente și aprofundate cu producătorii de mașini-unelte CNC. Înțelegerea nivelului procesului de producție al producătorului, a rigurozității măsurilor de control al calității și a completitudinii serviciilor post-vânzare pot oferi o bază de referință mai valoroasă pentru luarea deciziilor noastre.
În scenariile practice de aplicare, tipul și nivelul de precizie al mașinilor-unelte CNC ar trebui, de asemenea, selectate științific și rezonabil, pe baza sarcinilor specifice de prelucrare și a cerințelor de precizie ale pieselor. Pentru piesele cu cerințe de precizie extrem de ridicate, mașinile-unelte echipate cu sisteme CNC avansate și componente de înaltă precizie ar trebui luate în considerare fără ezitare. Această alegere nu numai că asigură o calitate excelentă a prelucrării, dar îmbunătățește și eficiența producției, reduce ratele de rebut și aduce beneficii economice mai mari întreprinderii.
În plus, testarea regulată a preciziei și întreținerea meticuloasă a mașinilor-unelte CNC sunt măsuri cheie pentru a asigura o funcționare stabilă pe termen lung și pentru a menține capacități de prelucrare de înaltă precizie. Prin identificarea și rezolvarea promptă a potențialelor probleme de precizie, durata de viață a mașinilor-unelte poate fi extinsă eficient, asigurând stabilitatea și fiabilitatea calității prelucrării. La fel ca în cazul îngrijirii unei mașini de curse prețioase, doar atenția și întreținerea continuă o pot menține în performanță bună pe pistă.
În concluzie, precizia mașinilor-unelte CNC este un indice de evaluare multidimensional și cuprinzător, care se regăsește în întregul proces de proiectare și dezvoltare a mașinilor-unelte, fabricație și asamblare, instalare și depanare, precum și în utilizarea și întreținerea zilnică. Numai prin înțelegerea și stăpânirea completă a cunoștințelor și tehnologiei relevante putem alege cu înțelepciune cea mai potrivită mașină-unealtă CNC în activitățile de producție reale, putem valorifica pe deplin potențialul său de eficiență și putem injecta putere și sprijin puternic în dezvoltarea viguroasă a industriei prelucrătoare.