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

Analiza ključnih elemenata u prihvaćanju 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 pri inspekciji, pruža sveobuhvatne i sustavne smjernice za prihvatni rad CNC obradnih centara, što pomaže u osiguravanju da obradni centri imaju dobre performanse i preciznost prilikom isporuke za upotrebu, zadovoljavajući zahtjeve visokoprecizne obrade industrijske proizvodnje.

I. Uvod

Kao jedna od ključnih oprema u modernoj proizvodnji, preciznost CNC obradnih centara izravno utječe na kvalitetu obrađenih obratka i učinkovitost proizvodnje. Tijekom faze isporuke ključno je provesti sveobuhvatna i pedantna mjerenja te prihvatiti geometrijsku preciznost, preciznost pozicioniranja i preciznost rezanja. To nije povezano samo s pouzdanošću opreme prilikom prvog puštanja u upotrebu, već je i važno jamstvo za njezin 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 obuhvaća nekoliko važnih aspekata.

Ravnost površine radnog stola: Kao referenca stezanja za obradke, ravnost površine radnog stola izravno utječe na preciznost ugradnje obradaka i kvalitetu ravnine nakon obrade. Ako ravnost prelazi toleranciju, pri obradi ravnih obradaka pojavit će se problemi poput neravnomjerne debljine i pogoršane hrapavosti površine.
Međusobna okomitost kretanja u svakom koordinatnom smjeru: Odstupanje okomitosti između koordinatnih osima X, Y i Z uzrokovat će promjene u prostornom geometrijskom obliku obrađenog obratka. Na primjer, prilikom glodanja kvadrastog obratka, izvorno okomiti rubovi imat će kutna odstupanja, što će ozbiljno utjecati na performanse montaže obratka.
Paralelnost površine radnog stola tijekom kretanja u smjerovima koordinata X i Y: Ova paralelnost osigurava da odnos relativnog položaja između alata za rezanje i površine radnog stola ostane konstantan kada se alat pomiče u ravnini X i Y. U suprotnom, tijekom ravnog glodanja, doći će do neravnomjernih dodataka za obradu, što će rezultirati padom kvalitete površine, pa čak i pretjeranim trošenjem alata za rezanje.
Paralelnost stranice T-utora na površini radnog stola tijekom kretanja u smjeru X koordinate: Za zadatke obrade koji zahtijevaju pozicioniranje plotene pomoću T-utora, točnost ove paralelnosti povezana je s točnošću ugradnje plotene, što zauzvrat utječe na preciznost pozicioniranja i preciznost obrade obratka.
Aksijalno odstupanje vretena: Aksijalno odstupanje vretena uzrokovat će malo pomicanje alata za rezanje u aksijalnom smjeru. Tijekom bušenja, provrtanja i drugih procesa obrade, to će rezultirati pogreškama u veličini promjera rupe, pogoršanjem cilindričnosti rupe i povećanjem hrapavosti površine.
Radijalno odstupanje otvora vretena: Utječe na preciznost stezanja alata za rezanje, uzrokujući nestabilnost radijalnog položaja alata tijekom rotacije. Prilikom glodanja vanjskog kruga ili bušenja rupa, povećava se pogreška oblika konture obrađenog dijela, što otežava osiguravanje kružnosti i cilindričnosti.
Paralelnost osi vretena kada se kutija vretena pomiče duž smjera Z koordinate: Ovaj indeks preciznosti ključan je za osiguranje konzistentnosti relativnog položaja između alata za rezanje i obratka prilikom obrade na različitim položajima Z-osi. Ako je paralelnost loša, doći će do neravnomjernih dubina obrade tijekom dubokog glodanja ili bušenja.
Okomitost osi rotacije vretena na površinu radnog stola: Kod vertikalnih obradnih centara, ova okomitost izravno određuje preciznost obrade okomitih i nagnutih površina. Ako postoji odstupanje, pojavit će se problemi poput ne-okomitih okomitih površina i netočnih kutova nagnutih površina.
Pravost kretanja kućišta vretena duž smjera Z koordinate: Pogreška pravosti uzrokovat će odstupanje alata za rezanje od idealne ravne putanje tijekom kretanja duž Z-osi. Prilikom obrade dubokih rupa ili višestepenih površina, to će uzrokovati pogreške koaksijalnosti između stepenica i pogreške 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 te ravnosti i paralelnosti u svakom smjeru koordinatne osi; precizne kutne kutije, pravokutni kutnici i paralelna ravnala mogu pomoći u otkrivanju okomitosti i paralelnosti; paralelne svjetlosne cijevi mogu pružiti visokoprecizne referentne ravne linije za usporedno mjerenje; komparatori i mikrometri široko se koriste za mjerenje raznih sitnih pomaka i odstupanja, kao što su aksijalno i radijalno odstupanje vretena; visokoprecizne ispitne šipke često se koriste za otkrivanje preciznosti provrta vretena i pozicijskog odnosa između vretena i koordinatnih osi.

(III) Mjere opreza prilikom inspekcije

Geometrijska preciznost CNC obradnih centara mora se dovršiti 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 osi 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 točno utvrditi zadovoljava li ukupna geometrijska preciznost doista zahtjeve, a to također ne pogoduje pronalaženju uzroka odstupanja preciznosti i provođenju sustavnih podešavanja i optimizacija.

III. Inspekcija preciznosti pozicioniranja CNC obradnih centara

(I) Definicija i utjecajni faktori preciznosti pozicioniranja

Preciznost pozicioniranja odnosi se na preciznost položaja koju svaka koordinatna os CNC obradnog centra može postići pod kontrolom numeričkog upravljačkog uređaja. Uglavnom ovisi o preciznosti upravljanja numeričkim upravljačkim sustavom i pogreškama mehaničkog prijenosnog sustava. Rezolucija numeričkog upravljačkog sustava, algoritmi interpolacije i preciznost uređaja za detekciju povratne veze utjecat će na preciznost pozicioniranja. Što se tiče mehaničkog prijenosa, čimbenici poput pogreške koraka vodećeg vijka, razmaka između vodećeg vijka i matice, ravnosti i trenja vodilice također uvelike određuju razinu preciznosti pozicioniranja.

(II) Sadržaj inspekcije

Preciznost pozicioniranja i preciznost ponovljenog pozicioniranja svake osi linearnog gibanja: Preciznost pozicioniranja odražava raspon odstupanja između naređenog položaja i stvarno postignutog položaja koordinatne osi, dok preciznost ponovljenog pozicioniranja odražava stupanj disperzije položaja kada se koordinatna os 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 pri višestrukoj obradi iste konture, što utječe na kvalitetu površine i dimenzijsku preciznost.
Preciznost povrata mehaničkog ishodišta svake osi linearnog gibanja: Mehaničko ishodište je referentna točka koordinatne osi, a njegova preciznost povrata izravno utječe na točnost početnog položaja koordinatne osi nakon uključivanja alatnog stroja ili izvođenja operacije vraćanja u nultu točku. Ako preciznost povrata nije visoka, to može dovesti do odstupanja između ishodišta koordinatnog sustava obratka u naknadnoj obradi i dizajniranog ishodišta, što rezultira sustavnim pogreškama položaja u cijelom procesu obrade.
Zazor svake linearne osi gibanja: Kada se koordinatna os prebacuje između kretanja naprijed i natrag, zbog čimbenika kao što su razmak između komponenti mehaničkog prijenosa i promjene trenja, doći će do zazora. U zadacima obrade s čestim kretanjem naprijed i natrag, kao što su glodanje navoja ili izvođenje recipročne konturne obrade, zazor će uzrokovati pogreške slične "koracima" u putanji obrade, što utječe na preciznost obrade i kvalitetu površine.
Preciznost pozicioniranja i preciznost ponovljenog pozicioniranja svake osi rotacijskog gibanja (rotacijski radni stol): Za obradne centre s rotacijskim radnim stolovima, preciznost pozicioniranja i preciznost ponovljenog pozicioniranja osi rotacijskog gibanja ključne su za obradu obrataka s kružnim indeksiranjem ili obradu s više stanica. Na primjer, pri obradi obrataka sa složenim karakteristikama kružne raspodjele, kao što su lopatice turbina, preciznost rotacijske osi izravno određuje kutnu preciznost i ujednačenost raspodjele među lopaticama.
Preciznost povratka ishodišta svake osi rotacijskog gibanja: Slično kao i kod osi linearnog gibanja, preciznost povratka ishodišta osi rotacijskog gibanja utječe na točnost njezinog početnog kutnog položaja nakon operacije vraćanja u nultu točku i važna je osnova za osiguranje preciznosti obrade s više stanica ili obrade kružnog indeksiranja.
Zračni udar svake osi rotacijskog gibanja: Zračni udar koji nastaje kada se rotacijska os prebacuje između rotacije naprijed i natrag uzrokovat će kutna odstupanja pri obradi kružnih kontura ili izvođenju kutnog indeksiranja, utječući 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 ljestvice. Laserski interferometar točno mjeri pomak koordinatne osi emitiranjem laserske zrake i mjerenjem promjena u njezinim interferencijskim prugama, kako bi se dobili različiti pokazatelji poput preciznosti pozicioniranja, ponovljene preciznosti pozicioniranja i povratnog hoda. Rešetkasta ljestvica je izravno instalirana na koordinatnoj osi i vraća informacije o položaju koordinatne osi očitavanjem promjena u rešetkastim prugama, što se može koristiti za online praćenje i inspekciju parametara povezanih s preciznošću pozicioniranja.

IV. Inspekcija preciznosti rezanja CNC obradnih centara

(I) Priroda i značaj preciznosti rezanja

Preciznost rezanja CNC obradnog centra je sveobuhvatna preciznost koja odražava razinu preciznosti obrade koju alatni stroj može postići u stvarnom procesu rezanja sveobuhvatnim razmatranjem različitih čimbenika kao što su geometrijska preciznost, preciznost pozicioniranja, performanse alata za rezanje, parametri rezanja i stabilnost procesnog sustava. Kontrola preciznosti rezanja je konačna provjera ukupnih performansi alatnog stroja i izravno je povezana s time može li obrađeni obratak ispuniti zahtjeve dizajna.

(II) Klasifikacija i sadržaj inspekcije

Precizna inspekcija pojedinačne obrade
- Preciznost bušenja – kružnost, cilindričnost: Bušenje je uobičajeni proces obrade u obradnim centrima. Kružnost i cilindričnost izbušene rupe izravno odražavaju razinu preciznosti alatnog stroja kada rotacijski i linearni pokreti rade zajedno. Pogreške kružnosti dovest će do neravnomjernih veličina promjera rupe, a pogreške cilindričnosti uzrokovat će savijanje osi rupe, što utječe na preciznost prianjanja s drugim dijelovima.
- Ravnost i razlika u koracima ravnog glodanja čeličnim glodalima: Prilikom glodanja ravnine čeličnim glodalom, ravnost odražava paralelnost između površine radnog stola i ravnine kretanja alata te ravnomjerno trošenje rezne oštrice alata, dok razlika u koracima odražava konzistentnost dubine rezanja alata na različitim položajima tijekom procesa ravnog glodanja. Ako postoji razlika u koracima, to ukazuje na probleme s ujednačenošću kretanja alatnog stroja u ravnini X i Y.
- Okomitost i paralelnost bočnog glodanja čeličnim glodalima: Prilikom glodanja bočne površine, okomitost i paralelnost provjeravaju okomitost između osi rotacije vretena i koordinatne osi 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 provrta — u smjeru X-osi, smjeru Y-osi, dijagonalnom smjeru i odstupanju promjera provrta: Preciznost razmaka između provrta sveobuhvatno testira preciznost pozicioniranja alatnog stroja u ravnini X i Y te sposobnost kontrole dimenzijske preciznosti u različitim smjerovima. Odstupanje promjera provrta 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 otkriti tijekom višeosne obrade s vezom. Pravost, paralelnost i okomitost testiraju preciznost geometrijskog oblika među površinama, a razlika u debljini odražava preciznost kontrole dubine rezanja alata u smjeru Z-osi.
  - Pravost, paralelnost i okomitost dvoosnog glodanja ravnih linija: Dvoosno glodanje ravnih linija osnovna je operacija konturne obrade. Ova precizna inspekcija može procijeniti preciznost putanje alatnog stroja kada se osi X i Y kreću koordinirano, što igra ključnu ulogu u osiguravanju preciznosti obrade obratka s različitim ravnim oblicima kontura.
  - Okruglost lučnog glodanja s glodalima: Preciznost lučnog glodanja uglavnom testira preciznost alatnog stroja tijekom lučnog interpolacijskog kretanja. Pogreške kružnosti utjecat će na preciznost oblika obratka s lučnim konturama, kao što su kućišta ležajeva i zupčanici.

(III) Uvjeti i zahtjevi za kontrolu preciznosti rezanja

Kontrola preciznosti rezanja treba se provesti nakon što se geometrijska preciznost i preciznost pozicioniranja alatnog stroja prihvate kao kvalificirane. 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 prema performansama alatnog stroja, materijalu alata za rezanje i materijalu obratka kako bi se osigurala stvarna preciznost rezanja alatnog stroja pod normalnim uvjetima rezanja. U međuvremenu, tijekom procesa inspekcije, obrađeni obratak treba točno izmjeriti, a za sveobuhvatnu i točnu procjenu različitih pokazatelja preciznosti rezanja treba koristiti visokopreciznu mjernu opremu poput koordinatnih mjernih strojeva i profilometara.

V. Zaključak

Inspekcija geometrijske preciznosti, preciznosti pozicioniranja i preciznosti rezanja pri isporuci CNC obradnih centara ključna je karika za osiguranje kvalitete i performansi alatnih strojeva. Geometrijska preciznost jamči osnovnu preciznost alatnih strojeva, preciznost pozicioniranja određuje točnost alatnih strojeva u upravljanju kretanjem, a preciznost rezanja sveobuhvatna je inspekcija ukupne sposobnosti obrade alatnih strojeva. Tijekom stvarnog procesa prihvaćanja potrebno je strogo slijediti relevantne standarde i specifikacije, usvojiti odgovarajuće alate i metode inspekcije te sveobuhvatno i pedantno mjeriti i vrednovati različite pokazatelje preciznosti. Tek kada su ispunjena sva tri zahtjeva za preciznost, CNC obradni centar može se službeno pustiti u proizvodnju i koristiti, pružajući visokoprecizne i visokoučinkovite usluge obrade za proizvodnu industriju i potičući razvoj industrijske proizvodnje prema većoj kvaliteti i većoj preciznosti. U međuvremenu, redovita ponovna provjera i kalibracija preciznosti obradnog centra također je važna mjera za osiguranje njegovog dugoročno stabilnog rada i kontinuirane pouzdanosti njegove preciznosti obrade.