Vijesti - Analizirajte tri glavne stavke koje zahtijevaju mjerenje preciznosti prilikom isporuke CNC obradnog centra.

Analiza ključnih elemenata u prihvatanju preciznosti CNC obradnih centara

Sažetak: Ovaj rad detaljno razrađuje tri ključne stavke koje je potrebno mjeriti radi preciznosti prilikom isporuke CNC obradnih centara, i to geometrijsku preciznost, preciznost pozicioniranja i preciznost rezanja. Kroz dubinsku analizu konotacija svake stavke preciznosti, sadržaja inspekcije, uobičajeno korištenih alata za inspekciju i mjera opreza prilikom inspekcije, pruža sveobuhvatne i sistematske smjernice za prijemni rad CNC obradnih centara, što pomaže da se osigura da obradni centri imaju dobre performanse i preciznost kada se isporuče za upotrebu, ispunjavajući zahtjeve industrijske proizvodnje za visokopreciznu obradu.

I. Uvod

Kao jedna od osnovnih oprema u modernoj proizvodnji, preciznost CNC obradnih centara direktno utiče na kvalitet obrađenih komada i efikasnost proizvodnje. Tokom faze isporuke, ključno je provesti sveobuhvatna i pedantna mjerenja i prihvatiti geometrijsku preciznost, preciznost pozicioniranja i preciznost rezanja. Ovo nije povezano samo sa pouzdanošću opreme prilikom prvog puštanja u upotrebu, već je i važna garancija za njen kasniji dugoročni stabilan rad i visokopreciznu obradu.

II. Geometrijska precizna kontrola CNC obradnih centara

(I) Stavke inspekcije i konotacije

Uzimajući obični vertikalni obradni centar kao primjer, njegova geometrijska precizna kontrola obuhvata nekoliko važnih aspekata.

Ravnost površine radnog stola: Kao referenca stezanja za radne komade, ravnost površine radnog stola direktno utiče na preciznost ugradnje radnih komada i kvalitet ravnine nakon obrade. Ako ravnost prelazi toleranciju, prilikom obrade ravnih radnih komada doći će do problema poput neravnomjerne debljine i pogoršane hrapavosti površine.
Međusobna okomitost kretanja u svakom koordinatnom smjeru: Odstupanje okomitosti između koordinatnih osa X, Y i Z uzrokovat će promjene u prostornom geometrijskom obliku obrađenog obratka. Na primjer, prilikom glodanja kvadrastog obratka, prvobitno okomite ivice će imati ugaona odstupanja, što će ozbiljno utjecati na performanse montaže obratka.
Paralelnost površine radnog stola tokom kretanja u smjerovima X i Y koordinata: Ova paralelnost osigurava da odnos relativnog položaja između alata za rezanje i površine radnog stola ostane konstantan kada se alat kreće u X i Y ravni. U suprotnom, tokom ravnog glodanja, doći će do neravnomjernih dodataka za obradu, što će rezultirati smanjenjem kvaliteta površine, pa čak i prekomjernim trošenjem alata za rezanje.
Paralelnost stranice T-utora na površini radnog stola tokom kretanja u smjeru X koordinate: Za zadatke obrade koji zahtijevaju pozicioniranje uređaja pomoću T-utora, tačnost ovog paralelizma povezana je s tačnošću ugradnje uređaja, što zauzvrat utiče na preciznost pozicioniranja i preciznost obrade obratka.
Aksijalno odstupanje vretena: Aksijalno odstupanje vretena uzrokovat će malo pomjeranje alata za rezanje u aksijalnom smjeru. Tokom bušenja, razvrtanja i drugih procesa obrade, to će rezultirati greškama u veličini prečnika rupe, pogoršanjem cilindričnosti rupe i povećanjem hrapavosti površine.
Radijalno odstupanje otvora vretena: Utiče na preciznost stezanja alata za rezanje, uzrokujući nestabilnost radijalnog položaja alata tokom rotacije. Prilikom glodanja vanjskog kruga ili bušenja rupa, povećava se greška oblika konture obrađenog dijela, što otežava osiguranje kružnosti i cilindričnosti.
Paralelnost osi vretena kada se kutija vretena pomiče duž smjera Z koordinate: Ovaj indeks preciznosti je ključan za osiguranje konzistentnosti relativnog položaja između alata za rezanje i obratka prilikom obrade na različitim položajima Z-ose. Ako je paralelnost loša, doći će do neravnomjerne dubine obrade tokom dubokog glodanja ili bušenja.
Okomitost ose rotacije vretena na površinu radnog stola: Kod vertikalnih obradnih centara, ova okomitost direktno određuje preciznost obrade vertikalnih i nagnutih površina. Ako postoji odstupanje, pojavit će se problemi poput ne-okomitih vertikalnih površina i netačnih uglova nagnutih površina.
Pravost kretanja kućišta vretena duž smjera Z koordinate: Greška pravosti će uzrokovati odstupanje alata za rezanje od idealne ravne putanje tokom kretanja duž Z-ose. Prilikom obrade dubokih rupa ili višestepenih površina, to će uzrokovati greške koaksijalnosti između stepenica i greške pravosti rupa.

(II) Često korišteni alati za inspekciju

Geometrijska precizna inspekcija zahtijeva upotrebu niza visokopreciznih alata za inspekciju. Precizne libele mogu se koristiti za mjerenje ravnosti površine radnog stola i pravolinijosti i paralelnosti u svakom smjeru koordinatne ose; precizne ugaone kutije, pravougaoni ugaonici i paralelna ravnala mogu pomoći u otkrivanju okomitosti i paralelnosti; paralelne svjetlosne cijevi mogu pružiti visokoprecizne referentne ravne linije za komparativna mjerenja; komparateri i mikrometri se široko koriste za mjerenje različitih sitnih pomaka i odstupanja, kao što su aksijalno i radijalno odstupanje vretena; visokoprecizne ispitne šipke se često koriste za otkrivanje preciznosti otvora vretena i pozicijskog odnosa između vretena i koordinatnih osa.

(III) Mjere opreza prilikom inspekcije

Geometrijska preciznost CNC obradnih centara mora se izvršiti odjednom nakon preciznog podešavanja CNC obradnih centara. To je zato što postoje međusobno povezani i interaktivni odnosi između različitih pokazatelja geometrijske preciznosti. Na primjer, ravnost površine radnog stola i paralelnost kretanja koordinatnih osa mogu se međusobno ograničavati. Podešavanje jednog elementa može imati lančanu reakciju na druge povezane elemente. Ako se jedan element podešava, a zatim pregledava jedan po jedan, teško je precizno utvrditi da li ukupna geometrijska preciznost zaista ispunjava zahtjeve, a to također ne doprinosi pronalaženju uzroka odstupanja preciznosti i provođenju sistematskih podešavanja i optimizacija.

III. Inspekcija preciznosti pozicioniranja CNC obradnih centara

(I) Definicija i faktori koji utiču na preciznost pozicioniranja

Preciznost pozicioniranja odnosi se na preciznost pozicioniranja koju svaka koordinatna osa CNC obradnog centra može postići pod kontrolom numeričkog upravljačkog uređaja. Uglavnom zavisi od preciznosti upravljanja numeričkim upravljačkim sistemom i grešaka mehaničkog prenosnog sistema. Rezolucija numeričkog upravljačkog sistema, algoritmi interpolacije i preciznost uređaja za detekciju povratne sprege će uticati na preciznost pozicioniranja. U smislu mehaničkog prenosa, faktori kao što su greška koraka vodećeg vijka, razmak između vodećeg vijka i matice, pravolinijost i trenje vodilice takođe u velikoj meri određuju nivo preciznosti pozicioniranja.

(II) Sadržaj inspekcije

Preciznost pozicioniranja i preciznost ponovljenog pozicioniranja svake linearne ose kretanja: Preciznost pozicioniranja odražava raspon odstupanja između naređenog položaja i stvarno dostignutog položaja koordinatne ose, dok preciznost ponovljenog pozicioniranja odražava stepen disperzije položaja kada se koordinatna osa više puta pomiče u isti naređeni položaj. Na primjer, prilikom izvođenja konturnog glodanja, loša preciznost pozicioniranja uzrokovat će odstupanja između obrađenog oblika konture i dizajnirane konture, a loša preciznost ponovljenog pozicioniranja dovest će do nedosljednih putanja obrade prilikom višestruke obrade iste konture, što utiče na kvalitet površine i preciznost dimenzija.
Preciznost povratka mehaničkog ishodišta svake linearne ose kretanja: Mehaničko ishodište je referentna tačka koordinatne ose, a njegova preciznost povratka direktno utiče na tačnost početnog položaja koordinatne ose nakon što se alatna mašina uključi ili se izvrši operacija povratka u nulu. Ako preciznost povratka nije visoka, to može dovesti do odstupanja između ishodišta koordinatnog sistema obratka u narednoj obradi i projektovanog ishodišta, što rezultira sistematskim greškama položaja u cijelom procesu obrade.
Zazor svake linearne ose kretanja: Kada se koordinatna osa prebacuje između kretanja naprijed i nazad, zbog faktora kao što su zazor između komponenti mehaničkog prijenosa i promjene trenja, doći će do zazora. Kod mašinskih zadataka sa čestim kretanjem naprijed i nazad, kao što su glodanje navoja ili izvođenje recipročne konturne obrade, zazor će uzrokovati greške slične "koracima" u putanji obrade, što utiče na preciznost obrade i kvalitet površine.
Preciznost pozicioniranja i preciznost ponovljenog pozicioniranja svake ose rotacionog kretanja (rotacioni radni sto): Za obradne centre sa rotacionim radnim stolovima, preciznost pozicioniranja i preciznost ponovljenog pozicioniranja osa rotacionog kretanja su ključne za obradu radnih komada sa kružnim indeksiranjem ili obradu sa više stanica. Na primjer, prilikom obrade radnih komada sa složenim karakteristikama kružne distribucije, kao što su lopatice turbina, preciznost rotacijske ose direktno određuje ugaonu preciznost i ujednačenost distribucije među lopaticama.
Preciznost povratka ishodišta svake ose rotacionog kretanja: Slično kao i kod ose linearnog kretanja, preciznost povratka ishodišta ose rotacionog kretanja utiče na tačnost njenog početnog ugaonog položaja nakon operacije vraćanja u nulu i važna je osnova za osiguranje preciznosti obrade na više stanica ili obrade kružnog indeksiranja.
Zazor svake ose rotacionog kretanja: Zazor koji nastaje kada se rotacijska osa prebacuje između rotacije naprijed i nazad uzrokovat će kutna odstupanja prilikom obrade kružnih kontura ili izvođenja kutnog indeksiranja, što utječe na preciznost oblika i preciznost položaja obratka.

(III) Metode i oprema za inspekciju

Inspekcija preciznosti pozicioniranja obično koristi visokopreciznu opremu za inspekciju kao što su laserski interferometri i rešetkaste vage. Laserski interferometar precizno mjeri pomjeranje koordinatne ose emitovanjem laserskog snopa i mjerenjem promjena u njegovim interferencijskim prugama, kako bi se dobili različiti indikatori kao što su preciznost pozicioniranja, ponovljena preciznost pozicioniranja i zazor. Rešetkasta vaga je direktno instalirana na koordinatnoj osi i vraća informacije o položaju koordinatne ose očitavanjem promjena u rešetkastim prugama, što se može koristiti za online praćenje i inspekciju parametara vezanih za preciznost pozicioniranja.

IV. Inspekcija preciznosti rezanja CNC obradnih centara

(I) Priroda i značaj preciznosti rezanja

Preciznost rezanja CNC obradnog centra je sveobuhvatna preciznost, koja odražava nivo preciznosti obrade koji alatna mašina može postići u stvarnom procesu rezanja sveobuhvatnim razmatranjem različitih faktora kao što su geometrijska preciznost, preciznost pozicioniranja, performanse alata za rezanje, parametri rezanja i stabilnost procesnog sistema. Kontrola preciznosti rezanja je konačna provjera ukupnih performansi alatne mašine i direktno je povezana s tim da li obrađeni radni komad može ispuniti zahtjeve dizajna.

(II) Klasifikacija i sadržaj inspekcije

Precizna inspekcija pojedinačne obrade
- Preciznost bušenja – Zaobljenost, Cilindričnost: Bušenje je uobičajen proces obrade u obradnim centrima. Zaobljenost i cilindričnost izbušene rupe direktno odražavaju nivo preciznosti alatne mašine kada rotacijsko i linearno kretanje rade zajedno. Greške u zaobljenosti dovest će do neravnomjernih veličina prečnika rupe, a greške u cilindričnosti će uzrokovati savijanje ose rupe, što utiče na preciznost spajanja s drugim dijelovima.
- Ravnost i razlika u koracima kod planarnog glodanja čeličnim glodalima: Prilikom glodanja ravni čeličnim glodalom, ravnost odražava paralelnost između površine radnog stola i ravni kretanja alata i ravnomjerno trošenje rezne ivice alata, dok razlika u koracima odražava konzistentnost dubine rezanja alata na različitim pozicijama tokom procesa planarnog glodanja. Ako postoji razlika u koracima, to ukazuje na probleme sa ujednačenošću kretanja alatne mašine u X i Y ravni.
- Okomitost i paralelnost bočnog glodanja čeličnim glodalima: Prilikom glodanja bočne površine, okomitost i paralelnost provjeravaju okomitost između osi rotacije vretena i koordinatne ose, te odnos paralelnosti između alata i referentne površine prilikom rezanja na bočnoj površini, što je od velikog značaja za osiguranje preciznosti oblika i preciznosti montaže bočne površine obratka.
Precizna inspekcija obrade standardnog sveobuhvatnog ispitnog uzorka
- Sadržaj precizne kontrole rezanja za horizontalne obradne centre
  - Preciznost razmaka između rupa — u smjeru X-ose, smjeru Y-ose, dijagonalnom smjeru i odstupanju prečnika rupe: Preciznost razmaka između rupa sveobuhvatno testira preciznost pozicioniranja alatne mašine u X i Y ravni i sposobnost kontrole dimenzijske preciznosti u različitim smjerovima. Odstupanje prečnika rupe dodatno odražava stabilnost preciznosti procesa bušenja.
  - Pravost, paralelnost, razlika u debljini i okomitost glodanja okolnih površina glodalima: Glodanjem okolnih površina glodalima, odnos preciznosti položaja alata u odnosu na različite površine obratka može se detektovati tokom višeosne obrade. Pravost, paralelnost i okomitost testiraju preciznost geometrijskog oblika među površinama, a razlika u debljini odražava preciznost kontrole dubine rezanja alata u smjeru Z-ose.
  - Pravost, paralelnost i okomitost dvoosnog glodanja pravih linija: Dvoosno glodanje pravih linija je osnovna operacija konturne obrade. Ova precizna inspekcija može procijeniti preciznost putanje alatne mašine kada se X i Y ose kreću koordinirano, što igra ključnu ulogu u osiguravanju preciznosti obrade radnih komada s različitim pravim oblicima kontura.
  - Zaobljenost lučnog glodanja čeličnim glodalima: Preciznost lučnog glodanja uglavnom testira preciznost alatne mašine tokom interpolacijskog kretanja luka. Greške zaobljenosti će uticati na preciznost oblika radnih komada sa lučnim konturama, kao što su kućišta ležajeva i zupčanici.

(III) Uslovi i zahtjevi za kontrolu preciznosti rezanja

Kontrola preciznosti rezanja treba se izvršiti nakon što se geometrijska preciznost i preciznost pozicioniranja alatne mašine prihvate kao kvalifikovane. Treba odabrati odgovarajuće alate za rezanje, parametre rezanja i materijale obratka. Alati za rezanje trebaju imati dobru oštrinu i otpornost na habanje, a parametri rezanja trebaju biti razumno odabrani u skladu s performansama alatne mašine, materijalom alata za rezanje i materijalom obratka kako bi se osigurala stvarna preciznost rezanja alatne mašine pod normalnim uslovima rezanja. U međuvremenu, tokom procesa inspekcije, obrađeni obratak treba precizno izmjeriti, a za sveobuhvatnu i tačnu procjenu različitih pokazatelja preciznosti rezanja treba koristiti visokopreciznu mjernu opremu poput koordinatnih mjernih mašina i profilometara.

V. Zaključak

Inspekcija geometrijske preciznosti, preciznosti pozicioniranja i preciznosti rezanja prilikom isporuke CNC obradnih centara ključna je karika za osiguranje kvaliteta i performansi alatnih mašina. Geometrijska preciznost pruža garanciju za osnovnu preciznost alatnih mašina, preciznost pozicioniranja određuje tačnost alatnih mašina u kontroli kretanja, a preciznost rezanja je sveobuhvatna inspekcija ukupne sposobnosti obrade alatnih mašina. Tokom stvarnog procesa prihvatanja, potrebno je strogo slijediti relevantne standarde i specifikacije, usvojiti odgovarajuće alate i metode inspekcije, te sveobuhvatno i pedantno mjeriti i procjenjivati različite pokazatelje preciznosti. Tek kada su ispunjena sva tri zahtjeva za preciznost, CNC obradni centar može se zvanično pustiti u proizvodnju i upotrebu, pružajući visokoprecizne i visokoefikasne usluge obrade za proizvodnu industriju i promovirajući razvoj industrijske proizvodnje prema većem kvalitetu i većoj preciznosti. U međuvremenu, redovna ponovna provjera i kalibracija preciznosti obradnog centra također je važna mjera za osiguranje njegovog dugoročno stabilnog rada i kontinuirane pouzdanosti njegove preciznosti obrade.