I dagens produksjonsindustri har CNC-maskinverktøy blitt ryggraden i produksjonen med sine effektive og nøyaktige prosesseringsmuligheter. Kravene til maskineringsnøyaktighet for viktige deler av typiske CNC-maskinverktøy er utvilsomt kjerneelementene som avgjør valget av presisjonsnivå CNC-maskinverktøy.
CNC-maskinverktøy klassifiseres i forskjellige kategorier som enkle, fullt funksjonelle og ultrapresisjon på grunn av deres varierte bruksområder, og nøyaktighetsnivåene deres varierer sterkt. Enkle CNC-maskinverktøy har fortsatt en plass i dagens felt for dreiebenker og fresemaskiner, med en minimum bevegelsesoppløsning på 0,01 mm, og bevegelses- og maskineringsnøyaktighet varierer vanligvis fra 0,03 til 0,05 mm eller mer. Selv om nøyaktigheten er relativt begrenset, spiller enkle CNC-maskinverktøy en uerstattelig rolle i noen maskineringsscenarier der presisjonskravene ikke er ekstremt strenge på grunn av deres økonomiske fordeler og enkle betjening.
I skarp kontrast er ultrapresisjons-CNC-maskiner designet spesielt for spesielle maskineringsbehov, med en nøyaktighet på forbløffende 0,001 mm eller mindre. Ultrapresisjons-CNC-maskiner brukes ofte innen høypresisjons- og banebrytende felt som luftfart og medisinsk utstyr, og gir solid teknisk støtte for produksjon av ekstremt komplekse og presisjonskrevende komponenter.
Fra et nøyaktighetsperspektiv kan CNC-maskinverktøy deles inn i vanlige og presisjonstyper. Vanligvis finnes det 20 til 30 nøyaktighetsinspeksjonspunkter for CNC-maskinverktøy, men de mest kritiske og representative er nøyaktighet ved posisjonering på én akse, nøyaktighet ved gjentatt posisjonering på én akse og rundheten til teststykket produsert av to eller flere koblede maskineringsakser.
Posisjoneringsnøyaktigheten og den gjentatte posisjoneringsnøyaktigheten utfyller hverandre og skisserer sammen den omfattende nøyaktighetsprofilen til de bevegelige komponentene i maskinverktøyaksen. Spesielt når det gjelder gjentatt posisjoneringsnøyaktighet, er det som et speil som tydelig reflekterer aksens posisjoneringsstabilitet på ethvert posisjoneringspunkt innenfor slaget. Denne egenskapen blir hjørnesteinen for å måle om akselen kan fungere stabilt og pålitelig, og er avgjørende for å sikre langsiktig stabil drift av maskinverktøyet og konsistens av maskineringskvaliteten.
Dagens CNC-systemprogramvare er som en smart håndverker, med rike og varierte feilkompensasjonsfunksjoner, i stand til å kompensere nøyaktig og stabilt for systemfeilene som genereres i hvert ledd i matekjeden. Hvis vi tar de ulike leddene i overføringskjeden som et eksempel, er ikke endringene i faktorer som klaring, elastisk deformasjon og kontaktstivhet konstante, men viser dynamiske, umiddelbare momentumendringer med variabler som størrelsen på arbeidsbenkbelastningen, lengden på bevegelsesavstanden og hastigheten på bevegelsesposisjoneringen.
I noen servosystemer med åpen sløyfe og semi-lukket sløyfe er de mekaniske drivkomponentene etter målekomponentene som skip som beveger seg fremover i vind og regn, utsatt for ulike tilfeldige faktorer. For eksempel kan fenomenet med termisk forlengelse av kuleskruer forårsake avdrift i den faktiske posisjoneringsposisjonen til arbeidsbenken, og dermed føre til betydelige tilfeldige feil i maskineringsnøyaktigheten. Oppsummert, hvis det er et godt valg i utvelgelsesprosessen, er det ingen tvil om at utstyret med den beste repeterte posisjoneringsnøyaktigheten bør prioriteres, noe som gir en sterk forsikring til prosesseringskvaliteten.
Presisjonen ved fresing av sylindriske overflater eller fresing av romlige spiralspor (gjenger), som en fin linjal for å måle ytelsen til et maskinverktøy, er en nøkkelindikator for omfattende evaluering av servofølgende bevegelseskarakteristikker til CNC-aksen (to eller tre akser) og interpolasjonsfunksjonen til CNC-systemet i maskinverktøyet. Den effektive metoden for å bestemme denne indikatoren er å måle rundheten til den bearbeidede sylindriske overflaten.
I praksis med å kutte teststykker på CNC-maskiner, demonstrerer fresemetoden for skrå firkantet firesidig maskinering også sin unike verdi, som nøyaktig kan bedømme nøyaktighetsytelsen til to kontrollerbare akser i lineær interpolasjonsbevegelse. Når du utfører denne prøveskjæringsoperasjonen, er det nødvendig å nøye installere endefresen som brukes til presisjonsmaskinering på maskinspindelen, og deretter utføre grundig fresing på den sirkulære prøven som er plassert på arbeidsbenken. For små og mellomstore maskinverktøy velges størrelsen på den sirkulære prøven vanligvis mellom 200 og 300 yen. Dette området har blitt testet i praksis og kan effektivt evaluere maskinverktøyets maskineringsnøyaktighet.
Etter at fresingen er fullført, plasser den kuttede prøven forsiktig på en rundhetsmåler og mål rundheten på den maskinerte overflaten ved hjelp av et presisjonsmåleinstrument. I denne prosessen er det nødvendig å observere og analysere måleresultatene nøye. Hvis det er tydelige vibrasjonsmønstre på fresekutteren på den freste sylindriske overflaten, advarer det oss om at interpolasjonshastigheten til maskinverktøyet kan være ustabil. Hvis rundheten produsert ved fresing viser åpenbare elliptiske feil, gjenspeiler det ofte at forsterkningene til de to kontrollerbare aksesystemene i interpolasjonsbevegelsen ikke har vært godt tilpasset. Når det er stoppmerker på hvert retningsendringspunkt for kontrollerbar akse på en sirkulær overflate (dvs. i kontinuerlig skjærebevegelse vil det å stoppe matebevegelsen i en bestemt posisjon danne et lite segment av metallskjæremerker på maskineringsoverflaten), betyr dette at aksens fremover- og bakoverklaring ikke er justert til ideell tilstand.
Konseptet med posisjoneringsnøyaktighet for én akse refererer til feilområdet som genereres når man posisjonerer et punkt innenfor akseslaget. Det er som et fyrtårn som direkte belyser maskinverktøyets maskineringsnøyaktighetsevne, og dermed utvilsomt blir en av de viktigste tekniske indikatorene for CNC-maskinverktøy.
For tiden er det visse forskjeller i forskrifter, definisjoner, målemetoder og databehandlingsmetoder for nøyaktighet i posisjonering av én akse mellom land over hele verden. Ved introduksjonen av et bredt utvalg av eksempeldata for CNC-maskinverktøy inkluderer vanlige og mye siterte standarder den amerikanske standarden (NAS), anbefalte standarder fra American Machine Tool Manufacturers Association, tysk standard (VDI), japansk standard (JIS), internasjonal standardiseringsorganisasjon (ISO) og kinesisk nasjonal standard (GB).
Blant disse blendende standardene er japanske standarder relativt lempelige når det gjelder forskrifter. Målemetoden er basert på et enkelt sett med stabile data, og bruker deretter smart ±-verdier for å komprimere feilverdien med halvparten. Som et resultat av dette avviker posisjoneringsnøyaktigheten oppnådd ved bruk av japanske standardmålemetoder ofte med mer enn dobbelt så mye som andre standarder.
Selv om andre standarder er forskjellige i måten de behandler data på, er de dypt forankret i feilstatistikk for å analysere og måle posisjoneringsnøyaktighet. Spesielt for en viss posisjoneringspunktfeil i et kontrollerbart akseslag på en CNC-maskinverktøy, bør den kunne gjenspeile mulige feil som kan oppstå i løpet av tusenvis av posisjoneringstider under langvarig bruk av maskinverktøyet i fremtiden. Imidlertid, begrenset av faktiske forhold, kan vi ofte bare utføre et begrenset antall operasjoner under måling, vanligvis 5 til 7 ganger.
Nøyaktighetsvurderingen av CNC-maskinverktøy er som en utfordrende puslespillreise, som ikke oppnås over natten. Noen nøyaktighetsindikatorer krever nøye inspeksjon og analyse av de bearbeidede produktene etter den faktiske maskineringsoperasjonen av maskinverktøyet, noe som utvilsomt øker vanskelighetsgraden og kompleksiteten ved nøyaktighetsvurderingen.
For å sikre at vi velger CNC-maskinverktøy som oppfyller produksjonsbehovene, må vi undersøke maskinverktøyenes nøyaktighetsparametre grundig og gjennomføre en omfattende og detaljert analyse før vi tar anskaffelsesbeslutninger. Samtidig er det avgjørende å ha tilstrekkelig og grundig kommunikasjon og utveksling med produsenter av CNC-maskinverktøy. Å forstå produsentens produksjonsprosessnivå, strengheten i kvalitetskontrolltiltakene og fullstendigheten av ettersalgsservicen kan gi et mer verdifullt referansegrunnlag for vår beslutningstaking.
I praktiske anvendelsesscenarier bør typen og nøyaktighetsnivået til CNC-maskinverktøy også velges vitenskapelig og rimelig basert på spesifikke maskineringsoppgaver og presisjonskrav til deler. For deler med ekstremt høye presisjonskrav bør maskinverktøy utstyrt med avanserte CNC-systemer og høypresisjonskomponenter prioriteres uten å nøle. Dette valget sikrer ikke bare utmerket prosesseringskvalitet, men forbedrer også produksjonseffektiviteten, reduserer skraprater og gir høyere økonomiske fordeler for bedriften.
I tillegg er regelmessig presisjonstesting og grundig vedlikehold av CNC-maskinverktøy viktige tiltak for å sikre langsiktig stabil drift og opprettholde høypresisjonsmaskineringskapasitet. Ved å raskt identifisere og løse potensielle nøyaktighetsproblemer kan levetiden til maskinverktøy forlenges effektivt, noe som sikrer stabilitet og pålitelighet i maskineringskvaliteten. Akkurat som å ta vare på en verdifull racerbil, kan bare kontinuerlig oppmerksomhet og vedlikehold sørge for at den yter godt på banen.
Kort sagt er nøyaktigheten til CNC-maskinverktøy en flerdimensjonal og omfattende vurderingsindeks som går gjennom hele prosessen med design og utvikling av maskinverktøy, produksjon og montering, installasjon og feilsøking, samt daglig bruk og vedlikehold. Bare ved å forstå og mestre relevant kunnskap og teknologi på en omfattende måte kan vi klokt velge det mest passende CNC-maskinverktøyet for faktiske produksjonsaktiviteter, fullt ut utnytte dets potensial for effektivitet og gi sterk kraft og støtte til den kraftige utviklingen av produksjonsindustrien.