Na sceni današnje proizvodne industrije, CNC alatne mašine postale su okosnica proizvodnje sa svojim efikasnim i preciznim mogućnostima obrade. Zahtjevi za tačnost obrade ključnih dijelova tipičnih CNC alatnih mašina nesumnjivo su ključni elementi koji određuju izbor CNC alatnih mašina visokog nivoa preciznosti.
CNC alatne mašine se klasifikuju u različite kategorije kao što su jednostavne, potpuno funkcionalne i ultra precizne zbog njihove raznolike upotrebe, a njihovi nivoi tačnosti se uveliko razlikuju. Jednostavne CNC alatne mašine i dalje zauzimaju mjesto u trenutnom području tokarilica i glodalica, sa minimalnom rezolucijom kretanja od 0,01 mm, a tačnošću kretanja i obrade uglavnom se kreće od 0,03 do 0,05 mm ili više. Iako je tačnost relativno ograničena, u nekim scenarijima obrade gdje zahtjevi za preciznošću nisu izuzetno strogi, jednostavne CNC alatne mašine igraju nezamjenjivu ulogu zbog svojih ekonomskih prednosti i jednostavnog rukovanja.
Nasuprot tome, ultra precizne CNC mašine su posebno dizajnirane za posebne potrebe obrade, sa tačnošću od zapanjujućih 0,001 mm ili manje. Ultra precizne CNC mašine se često koriste u visokopreciznim i najsavremenijim oblastima kao što su vazduhoplovstvo i medicinska oprema, pružajući solidnu tehničku podršku za proizvodnju izuzetno složenih i precizno zahtjevnih komponenti.
Sa stanovišta tačnosti, CNC alatne mašine se mogu dalje podijeliti na obične i precizne tipove. Obično postoji 20 do 30 stavki za kontrolu tačnosti CNC alatnih mašina, ali najkritičnije i najreprezentativnije su tačnost pozicioniranja jedne ose, tačnost ponovljenog pozicioniranja jedne ose i kružnost ispitnog uzorka proizvedenog pomoću dvije ili više povezanih osa obrade.
Tačnost pozicioniranja i tačnost ponovljenog pozicioniranja se međusobno dopunjuju i zajedno ocrtavaju sveobuhvatan profil tačnosti pokretnih komponenti ose alatne mašine. Posebno u smislu tačnosti ponovljenog pozicioniranja, ona je poput ogledala, jasno odražavajući stabilnost pozicioniranja ose u bilo kojoj tački pozicioniranja unutar njenog hoda. Ova karakteristika postaje temelj za mjerenje da li osovina može raditi stabilno i pouzdano, te je ključna za osiguranje dugoročno stabilnog rada alatne mašine i konzistentnosti kvaliteta obrade.
Današnji CNC sistemski softver je poput pametnog majstora, sa bogatim i raznolikim funkcijama kompenzacije grešaka, sposobnim da pametno kompenzuje sistemske greške generisane u svakoj karici lanca prenosa pomaka, precizno i stabilno. Uzimajući različite karike lanca prenosa kao primjer, promjene faktora kao što su zazor, elastična deformacija i krutost kontakta nisu konstantne, već pokazuju dinamičke trenutne promjene momenta sa varijablama kao što su veličina opterećenja radnog stola, dužina puta kretanja i brzina pozicioniranja kretanja.
U nekim servo sistemima za napajanje s otvorenom i poluzatvorenom petljom, mehaničke pogonske komponente nakon mjernih komponenti su poput brodova koji se kreću naprijed na vjetru i kiši, podložni raznim slučajnim faktorima. Na primjer, fenomen termičkog izduženja kugličnih vijaka može uzrokovati pomicanje u stvarnom položaju pozicioniranja radnog stola, što dovodi do značajnih slučajnih grešaka u tačnosti obrade. Ukratko, ako postoji dobar izbor u procesu selekcije, nema sumnje da oprema s najizvrsnijom tačnošću ponovljenog pozicioniranja treba biti prioritet, dodajući snažno osiguranje kvaliteti obrade.
Preciznost glodanja cilindričnih površina ili glodanja prostornih spiralnih žljebova (navoja), poput finog ravnala za mjerenje performansi alatne mašine, ključni je pokazatelj za sveobuhvatnu procjenu karakteristika kretanja servo motora CNC ose (dvije ili tri ose) i funkcije interpolacije CNC sistema alatne mašine. Efikasna metoda za određivanje ovog pokazatelja je mjerenje kružnosti obrađene cilindrične površine.
U praksi rezanja probnih komada na CNC alatnim mašinama, metoda kosog kvadratnog glodanja sa četiri strane takođe pokazuje svoju jedinstvenu vrijednost, koja omogućava preciznu procjenu tačnosti dviju upravljivih osa u linearnom interpolacionom kretanju. Prilikom izvođenja ove probne operacije rezanja, potrebno je pažljivo instalirati glodalicu koja se koristi za preciznu obradu na vreteno mašine, a zatim izvršiti precizno glodanje na kružnom uzorku postavljenom na radni sto. Za male i srednje alatne mašine, veličina kružnog uzorka se obično bira između 200 i 300 jena. Ovaj raspon je testiran u praksi i može efikasno procijeniti tačnost obrade alatne mašine.
Nakon završetka glodanja, pažljivo postavite izrezani uzorak na mjerač kružnosti i izmjerite kružnost njegove obrađene površine pomoću preciznog mjernog instrumenta. U ovom procesu, potrebno je pažljivo posmatrati i analizirati rezultate mjerenja. Ako postoje očigledni obrasci vibracija glodalice na obrađenoj cilindričnoj površini, to nas upozorava da brzina interpolacije alatne mašine može biti nestabilna; Ako kružnost dobijena glodanjem pokazuje očigledne eliptične greške, to često odražava da pojačanja dva upravljiva sistema osi u interpolacionom kretanju nisu dobro usklađena; Kada postoje oznake zaustavljanja na svakoj tački promjene smjera kretanja upravljive osi na kružnoj površini (tj. kod kontinuiranog kretanja rezanja, zaustavljanje kretanja pomaka na određenom položaju će formirati mali segment tragova rezanja metala na obrađenoj površini), to znači da prednji i zadnji razmak osi nije podešen na idealno stanje.
Koncept tačnosti pozicioniranja jedne ose odnosi se na raspon greške koji se generira pri pozicioniranju bilo koje tačke unutar hoda ose. To je poput svjetionika, koji direktno osvjetljava sposobnost tačnosti obrade alatne mašine i stoga nesumnjivo postaje jedan od najvažnijih tehničkih pokazatelja CNC alatnih mašina.
Trenutno postoje određene razlike u propisima, definicijama, metodama mjerenja i metodama obrade podataka o tačnosti pozicioniranja jedne ose među zemljama širom svijeta. U uvodu širokog spektra uzoraka podataka CNC alatnih mašina, uobičajeni i široko citirani standardi uključuju Američki standard (NAS), standarde koje preporučuje Američko udruženje proizvođača alatnih mašina, Njemački standard (VDI), Japanski standard (JIS), Međunarodnu organizaciju za standardizaciju (ISO) i Kineski nacionalni standard (GB).
Među ovim blistavim standardima, japanski standardi su relativno blagi u pogledu propisa. Metoda mjerenja zasniva se na jednom skupu stabilnih podataka, a zatim pametno koristi ± vrijednosti kako bi se vrijednost greške prepolovila. Kao rezultat toga, tačnost pozicioniranja dobijena korištenjem japanskih standardnih metoda mjerenja često se razlikuje više od dva puta u poređenju s drugim standardima.
Iako se drugi standardi razlikuju u načinu obrade podataka, oni su duboko ukorijenjeni u tlu statistike grešaka kako bi analizirali i mjerili tačnost pozicioniranja. Konkretno, za određenu grešku tačke pozicioniranja u kontrolisanom hodu ose CNC alatne mašine, trebalo bi da bude u stanju da odrazi moguće greške koje se mogu pojaviti tokom hiljada pozicioniranja tokom dugoročne upotrebe alatne mašine u budućnosti. Međutim, ograničeni stvarnim uslovima, često možemo izvršiti samo ograničen broj operacija tokom mjerenja, obično 5 do 7 puta.
Procjena tačnosti CNC alatnih mašina je poput izazovnog putovanja rješavanja zagonetki, ne postiže se preko noći. Neki pokazatelji tačnosti zahtijevaju pažljivu inspekciju i analizu obrađenih proizvoda nakon stvarne obrade alatne mašine, što nesumnjivo povećava težinu i složenost procjene tačnosti.
Kako bismo osigurali odabir CNC alatnih mašina koje zadovoljavaju potrebe proizvodnje, potrebno je dubinski istražiti parametre tačnosti alatnih mašina i provesti sveobuhvatnu i detaljnu analizu prije donošenja odluka o nabavci. Istovremeno, ključno je imati dovoljnu i dubinsku komunikaciju i razmjenu s proizvođačima CNC alatnih mašina. Razumijevanje nivoa proizvodnog procesa proizvođača, strogosti mjera kontrole kvaliteta i potpunosti postprodajne usluge može pružiti vrijedniju referentnu osnovu za naše donošenje odluka.
U praktičnim scenarijima primjene, tip i nivo tačnosti CNC alatnih mašina također treba naučno i razumno odabrati na osnovu specifičnih zadataka obrade i zahtjeva za preciznošću dijelova. Za dijelove sa izuzetno visokim zahtjevima za preciznošću, alatnim mašinama opremljenim naprednim CNC sistemima i visokopreciznim komponentama treba dati prioritet bez oklijevanja. Ovaj izbor ne samo da osigurava odličan kvalitet obrade, već i poboljšava efikasnost proizvodnje, smanjuje stopu otpada i donosi veće ekonomske koristi preduzeću.
Pored toga, redovno testiranje preciznosti i pažljivo održavanje CNC alatnih mašina ključne su mjere za osiguranje dugoročnog stabilnog rada i održavanje visokopreciznih mogućnosti obrade. Pravovremenim identifikovanjem i rješavanjem potencijalnih problema s tačnošću, vijek trajanja alatnih mašina može se efikasno produžiti, osiguravajući stabilnost i pouzdanost kvalitete obrade. Baš kao i briga o dragocjenom trkaćem automobilu, samo kontinuirana pažnja i održavanje mogu ga održati u dobrim performansama na stazi.
Ukratko, tačnost CNC alatnih mašina je višedimenzionalni i sveobuhvatni pokazatelj koji se provlači kroz cijeli proces projektovanja i razvoja alatnih mašina, proizvodnje i montaže, instalacije i otklanjanja grešaka, kao i svakodnevne upotrebe i održavanja. Samo sveobuhvatnim razumijevanjem i savladavanjem relevantnog znanja i tehnologije možemo mudro odabrati najprikladniju CNC alatnu mašinu u stvarnim proizvodnim aktivnostima, u potpunosti iskoristiti njen potencijal efikasnosti i ubrizgati snažnu snagu i podršku u snažan razvoj proizvodne industrije.