Hírek - Elemezze a három fő tételt, amelyeknél precíziós mérésre van szükség egy CNC megmunkálóközpont szállításakor.

A CNC megmunkálóközpontok precíziós elfogadásának kulcsfontosságú elemeinek elemzése

Absztrakt: Ez a tanulmány részletesen tárgyalja a CNC megmunkálóközpontok szállítása során mérendő három kulcsfontosságú tételt, nevezetesen a geometriai pontosságot, a pozicionálási pontosságot és a vágási pontosságot. Az egyes precíziós tételek jelentésének, az ellenőrzési tartalomnak, az általánosan használt ellenőrző eszközöknek és az ellenőrzési óvintézkedéseknek a mélyreható elemzésén keresztül átfogó és szisztematikus útmutatást nyújt a CNC megmunkálóközpontok átvételi munkájához, amely segít biztosítani, hogy a megmunkálóközpontok jó teljesítménnyel és pontossággal rendelkezzenek a használatra való leszállításkor, megfelelve az ipari termelés nagy pontosságú feldolgozási követelményeinek.

I. Bevezetés

A modern gyártás egyik alapvető berendezéseként a CNC megmunkálóközpontok pontossága közvetlenül befolyásolja a feldolgozott munkadarabok minőségét és a termelési hatékonyságot. A szállítási szakaszban kulcsfontosságú az átfogó és aprólékos mérések elvégzése és a geometriai pontosság, a pozicionálási pontosság és a vágási pontosság elfogadása. Ez nemcsak a berendezés üzembe helyezésének megbízhatóságával kapcsolatos, hanem fontos garanciája a későbbi hosszú távú stabil működésnek és a nagy pontosságú megmunkálásnak is.

II. CNC megmunkálóközpontok geometriai precíziós ellenőrzése

(I) Ellenőrzési tételek és jelentéstartalmak

Vegyük például egy hagyományos függőleges megmunkálóközpont geometriai pontosságának ellenőrzését, amely számos fontos szempontot lefed.

A munkaasztal felületének sík felülete: A munkadarabok befogási viszonyítási pontjaként a munkaasztal felületének sík felülete közvetlenül befolyásolja a munkadarabok beépítési pontosságát és a megmunkálás utáni sík minőségét. Ha a sík felület meghaladja a tűréshatárt, sík munkadarabok megmunkálásakor olyan problémák jelentkezhetnek, mint az egyenetlen vastagság és a felületi érdesség romlása.
A mozgások kölcsönös merőlegessége az egyes koordinátairányokban: Az X, Y és Z koordinátatengelyek közötti merőlegességi eltérés a megmunkált munkadarab térbeli geometriai alakjában 扭曲变形 eltérést okoz. Például egy téglatest alakú munkadarab marásakor az eredetileg merőleges élek szögeltéréseket mutatnak, ami komolyan befolyásolja a munkadarab összeszerelési teljesítményét.
A munkaasztal felületének párhuzamossága az X és Y koordináta irányú mozgások során: Ez a párhuzamosság biztosítja, hogy a vágószerszám és a munkaasztal felülete közötti relatív helyzetviszony állandó maradjon, amikor a szerszám az X és Y síkban mozog. Ellenkező esetben síkmarás során egyenetlen megmunkálási ráhagyások keletkeznek, ami a felületi minőség romlásához, sőt a vágószerszám túlzott kopásához vezet.
A T-horony oldalának párhuzamossága a munkaasztal felületén az X koordináta irányú mozgás során: Azoknál a megmunkálási feladatoknál, amelyek a T-horony használatával igénylik a készülék pozicionálását, ennek a párhuzamosságnak a pontossága összefügg a készülék beszerelésének pontosságával, ami viszont befolyásolja a munkadarab pozicionálási és megmunkálási pontosságát.
Az orsó axiális kifutása: Az orsó axiális kifutása a forgácsolószerszám axiális irányú apró elmozdulását okozza. Fúrás, furatkiesztergálási és egyéb megmunkálási folyamatok során hibákat okoz a furatátmérő méretében, a furat hengerességének romlását és a felületi érdesség növekedését.
Orsófurat radiális kifutása: Befolyásolja a forgácsolószerszám befogási pontosságát, ami a szerszám radiális helyzetének instabillá válását okozza forgás közben. A külső kör marásakor vagy furatok fúrásakor növeli a megmunkált alkatrész kontúr alakjának hibáját, ami megnehezíti a kerekség és a hengeresség biztosítását.
Az orsótengely párhuzamossága, amikor az orsószekrény a Z koordináta irányában mozog: Ez a pontossági index kulcsfontosságú a vágószerszám és a munkadarab közötti relatív helyzet állandóságának biztosításához, amikor különböző Z tengelypozíciókban megmunkálják. Ha a párhuzamosság gyenge, egyenetlen megmunkálási mélységek lépnek fel mélymarás vagy fúrás során.
Az orsó forgástengelyének merőlegessége a munkaasztal felületére: Függőleges megmunkálóközpontok esetében ez a merőlegesség közvetlenül meghatározza a függőleges és ferde felületek megmunkálásának pontosságát. Eltérés esetén olyan problémák léphetnek fel, mint a nem merőleges függőleges felületek és a pontatlan ferde felületi szögek.
Az orsószekrény mozgásának egyenessége a Z koordináta irányában: Az egyenességi hiba miatt a forgácsolószerszám eltér az ideális egyenes pályától a Z tengely mentén történő mozgás során. Mély furatok vagy többlépcsős felületek megmunkálásakor koaxialitási hibákat okoz a lépcsők között, valamint a furatok egyenességi hibáit.

(II) Gyakran használt ellenőrző eszközök

A geometriai precíziós ellenőrzéshez nagy pontosságú ellenőrző eszközök sorozatának használata szükséges. A precíziós vízmértékek segítségével mérhető a munkaasztal felületének síkja, valamint az egyenesség és párhuzamosság az egyes koordinátatengelyek irányában; a precíziós derékszögű dobozok, derékszögű vonalzók és párhuzamos vonalzók segíthetnek a merőlegesség és a párhuzamosság kimutatásában; a párhuzamos fénycsövek nagy pontosságú referencia egyeneseket biztosíthatnak az összehasonlító mérésekhez; a mérőórák és mikrométerek széles körben használatosak különféle apró elmozdulások és kifutások, például az orsó axiális és radiális kifutásának mérésére; a nagy pontosságú mérőrudakat gyakran használják az orsófurat pontosságának és az orsó és a koordinátatengelyek közötti helyzetviszonynak az érzékelésére.

(III) Ellenőrzési óvintézkedések

A CNC megmunkálóközpontok geometriai pontosságának ellenőrzését a CNC megmunkálóközpontok precíz beállítása után egyszer kell elvégezni. Ennek az az oka, hogy a geometriai pontosság különböző mutatói között kölcsönösen összefüggő és interaktív kapcsolatok vannak. Például a munkaasztal felületének síksága és a koordinátatengelyek mozgásának párhuzamossága korlátozhatja egymást. Egy elem beállítása láncreakciót válthat ki a többi kapcsolódó elemnél. Ha egy elemet beállítanak, majd egyenként ellenőrzik, nehéz pontosan meghatározni, hogy az általános geometriai pontosság valóban megfelel-e a követelményeknek, és ez nem segíti elő a pontossági eltérések kiváltó okának megtalálását, valamint a szisztematikus beállítások és optimalizálások elvégzését.

III. CNC megmunkálóközpontok pozicionálási precíziós ellenőrzése

(I) A pozicionálási pontosság meghatározása és befolyásoló tényezői

A pozicionálási pontosság az a pozíciópontosság, amelyet a CNC megmunkálóközpont minden koordinátatengelye elérhet a numerikus vezérlőberendezés vezérlése alatt. Ez főként a numerikus vezérlőrendszer vezérlési pontosságától és a mechanikus átviteli rendszer hibáitól függ. A numerikus vezérlőrendszer felbontása, az interpolációs algoritmusok és a visszacsatolás-érzékelő eszközök pontossága mind hatással van a pozicionálási pontosságra. A mechanikus átvitel szempontjából olyan tényezők, mint a vezérorsó menetemelkedési hibája, a vezérorsó és az anya közötti hézag, a vezetősín egyenessége és súrlódása szintén nagymértékben meghatározzák a pozicionálási pontosság szintjét.

(II) Ellenőrzés tartalma

Pozícionálási pontosság és ismétlődő pozicionálási pontosság az egyes lineáris mozgástengelyek esetében: A pozicionálási pontosság a parancsolt pozíció és a koordinátatengely ténylegesen elért pozíciója közötti eltérési tartományt tükrözi, míg az ismétlődő pozicionálási pontosság a pozíciószórás mértékét tükrözi, amikor a koordinátatengely ismételten ugyanabba a parancsolt pozícióba mozog. Például kontúrmaráskor a rossz pozicionálási pontosság eltéréseket okoz a megmunkált kontúr alakja és a tervezett kontúr között, a rossz ismétlődő pozicionálási pontosság pedig inkonzisztens megmunkálási pályákhoz vezet ugyanazon kontúr többszöri feldolgozásakor, ami befolyásolja a felület minőségét és a méretpontosságot.
Az egyes lineáris mozgástengelyek mechanikai origójának visszatérési pontossága: A mechanikai origó a koordinátatengely referenciapontja, és visszatérési pontossága közvetlenül befolyásolja a koordinátatengely kezdeti pozíciójának pontosságát a szerszámgép bekapcsolása vagy a nullpont-visszatérés műveletének végrehajtása után. Ha a visszatérési pontosság nem magas, az a munkadarab koordinátarendszerének origója és a tervezett origó közötti eltérésekhez vezethet a későbbi megmunkálás során, ami szisztematikus pozícióhibákat eredményez a teljes megmunkálási folyamatban.
Az egyes lineáris mozgástengelyek holtjátéka: Amikor a koordinátatengely előre és hátra mozgás között vált, olyan tényezők miatt, mint a mechanikus erőátviteli alkatrészek közötti hézag és a súrlódás változása, holtjáték keletkezik. A gyakori előre és hátra mozgással járó megmunkálási feladatoknál, például menetmarásnál vagy alternáló kontúrmegmunkálásnál, a holtjáték „lépésszerű” hibákat okoz a megmunkálási pályán, ami befolyásolja a megmunkálási pontosságot és a felületi minőséget.
Az egyes forgómozgási tengelyek (forgóasztal) pozicionálási pontossága és ismétlődő pozicionálási pontossága: Forgóasztallal rendelkező megmunkálóközpontok esetében a forgómozgási tengelyek pozicionálási pontossága és ismétlődő pozicionálási pontossága kulcsfontosságú a kör alakú indexeléssel vagy többállomásos megmunkálással rendelkező munkadarabok megmunkálásakor. Például összetett kör alakú eloszlású munkadarabok, például turbinalapátok megmunkálásakor a forgótengely pontossága közvetlenül meghatározza a lapátok közötti szögpontosságot és eloszlás egyenletességét.
Az egyes forgómozgás-tengelyek origójának visszatérési pontossága: A lineáris mozgástengelyhez hasonlóan a forgómozgás-tengely origójának visszatérési pontossága befolyásolja a kezdeti szöghelyzet pontosságát a nullapont-visszatérés művelete után, és fontos alapja a többállomásos feldolgozás vagy a körindexeléses feldolgozás pontosságának biztosításához.
Az egyes forgómozgási tengelyek holtjátéka: A forgótengely előre- és hátrameneti forgása közötti váltáskor keletkező holtjáték szögeltéréseket okoz kör alakú kontúrok megmunkálásakor vagy szögindexelés végrehajtásakor, ami befolyásolja a munkadarab alakpontosságát és pozíciópontosságát.

(III) Ellenőrzési módszerek és berendezések

A pozicionálási pontosság ellenőrzéséhez általában nagy pontosságú ellenőrző berendezéseket, például lézeres interferométereket és rácsskálákat alkalmaznak. A lézeres interferométer pontosan méri a koordinátatengely elmozdulását lézersugár kibocsátásával és az interferenciacsíkok változásainak mérésével, így különféle mutatókat kap, például pozicionálási pontosságot, ismétlődő pozicionálási pontosságot és holtjátékot. A rácsskála közvetlenül a koordinátatengelyre van felszerelve, és a rácscsíkok változásainak leolvasásával visszatáplálja a koordinátatengely pozícióinformációit, amelyek felhasználhatók a pozicionálási pontossággal kapcsolatos paraméterek online monitorozására és ellenőrzésére.

IV. CNC megmunkálóközpontok forgácsolási precíziós ellenőrzése

(I) A vágási pontosság jellege és jelentősége

A CNC megmunkálóközpont vágási pontossága egy átfogó pontossági mutató, amely tükrözi a szerszámgép által a tényleges vágási folyamat során elérhető megmunkálási pontossági szintet, figyelembe véve a geometriai pontosságot, a pozicionálási pontosságot, a vágószerszám teljesítményét, a vágási paramétereket és a folyamatrendszer stabilitását. A vágási pontosság ellenőrzése a szerszámgép teljesítményének végső ellenőrzése, és közvetlenül összefügg azzal, hogy a megmunkált munkadarab megfelel-e a tervezési követelményeknek.

(II) Ellenőrzési osztályozás és tartalom

Egyszeri megmunkálás precíziós ellenőrzése
- Fúrási pontosság – Kerekség, hengeresség: A furat kiesztergálása egy gyakori megmunkálási folyamat a megmunkálóközpontokban. A furat kereksége és hengeressége közvetlenül tükrözi a szerszámgép pontossági szintjét a forgó és lineáris mozgások együttes hatására. A kerekségből adódó hibák egyenetlen furatátmérőt eredményeznek, a hengerességből adódó hibák pedig a furat tengelyének görbülését okozzák, ami befolyásolja a többi alkatrészhez való illeszkedés pontosságát.
- Síkmarás síkfelülete és lépéskülönbsége szármaróval: Síkmaráskor szármaróval a síkfelület a munkaasztal felülete és a szerszám mozgássíkja közötti párhuzamosságot, valamint a szerszám vágóélének egyenletes kopását tükrözi, míg a lépéskülönbség a szerszám forgácsolási mélységének állandóságát tükrözi a síkmarási folyamat különböző pozícióiban. Ha lépéskülönbség van, az azt jelzi, hogy problémák vannak a szerszámgép mozgásának egyenletességével az X és Y síkban.
- Az oldalmarás merőlegessége és párhuzamossága szármaróval: Az oldalfelület marásakor a merőlegesség és a párhuzamosság az orsó forgástengelye és a koordinátatengely közötti merőlegességet, valamint a szerszám és a referenciafelület közötti párhuzamossági viszonyt vizsgálja az oldalfelületen történő vágáskor, ami nagy jelentőséggel bír a munkadarab oldalfelületének alakpontossága és összeszerelési pontossága szempontjából.
Szabványos átfogó próbadarab megmunkálásának precíziós ellenőrzése
- A vízszintes megmunkálóközpontok forgácsolási precíziós ellenőrzésének tartalma
  - Furattávolság pontossága – X tengely irányban, Y tengely irányban, átlós irányban és furatátmérő-eltérés szerint: A furattávolság pontossága átfogóan teszteli a szerszámgép pozicionálási pontosságát az X és Y síkban, valamint a méretpontosság szabályozásának képességét különböző irányokban. A furatátmérő-eltérés továbbá tükrözi a fúrási folyamat pontossági stabilitását.
  - Egyenesség, párhuzamosság, vastagságkülönbség és merőlegesség a környező felületek marásakor szármaróval: A környező felületek szármaróval történő marásával a szerszám pozíciópontossági viszonya a munkadarab különböző felületeihez mérhető a többtengelyes összeköttetéses megmunkálás során. Az egyenesség, a párhuzamosság és a merőlegesség rendre a felületek közötti geometriai alakpontosságot vizsgálja, a vastagságkülönbség pedig a szerszám forgácsolási mélységszabályozási pontosságát tükrözi a Z tengely irányában.
  - Egyenes vonalak kéttengelyes összeköttetésű marásának egyenessége, párhuzamossága és merőlegessége: Az egyenes vonalak kéttengelyes összeköttetésű marása egy alapvető kontúrmegmunkálási művelet. Ez a precíziós ellenőrzés képes kiértékelni a szerszámgép pályapontosságát az X és Y tengelyek összehangolt mozgása során, ami kulcsszerepet játszik a különböző egyenes kontúrú alakú munkadarabok megmunkálásának pontosságának biztosításában.
  - Ívmarás körkörössége szármaróval: Az ívmarás pontossága elsősorban a szerszámgép pontosságát teszteli az ívinterpolációs mozgás során. A körkörösségi hibák befolyásolják az íves kontúrú munkadarabok, például csapágyházak és fogaskerekek alakpontosságát.

(III) A precíziós forgácsolási ellenőrzés feltételei és követelményei

A vágási pontosság ellenőrzését a szerszámgép geometriai pontosságának és pozicionálási pontosságának minősítése után kell elvégezni. Ki kell választani a megfelelő vágószerszámokat, vágási paramétereket és munkadarab anyagokat. A vágószerszámoknak jó élességgel és kopásállósággal kell rendelkezniük, és a vágási paramétereket a szerszámgép teljesítménye, a vágószerszám anyaga és a munkadarab anyaga alapján kell ésszerűen kiválasztani, hogy biztosítsák a szerszámgép valódi vágási pontosságának ellenőrzését normál vágási körülmények között. Eközben az ellenőrzési folyamat során a megmunkált munkadarabot pontosan meg kell mérni, és nagy pontosságú mérőberendezéseket, például koordináta-mérőgépeket és profilométereket kell használni a vágási pontosság különböző mutatóinak átfogó és pontos értékeléséhez.

V. Következtetés

A CNC megmunkálóközpontok szállításakor a geometriai pontosság, a pozicionálási pontosság és a vágási pontosság ellenőrzése kulcsfontosságú a szerszámgépek minőségének és teljesítményének biztosításához. A geometriai pontosság garantálja a szerszámgépek alapvető pontosságát, a pozicionálási pontosság határozza meg a szerszámgépek mozgásvezérlésben betöltött pontosságát, a vágási pontosság pedig a szerszámgépek teljes feldolgozási képességének átfogó ellenőrzése. A tényleges átvételi folyamat során szigorúan be kell tartani a vonatkozó szabványokat és előírásokat, megfelelő ellenőrző eszközöket és módszereket kell alkalmazni, valamint átfogóan és aprólékosan mérni és értékelni kell a különböző precíziós mutatókat. Csak akkor lehet hivatalosan gyártásba és használatba venni a CNC megmunkálóközpontot, ha mindhárom precíziós követelmény teljesül, nagy pontosságú és nagy hatékonyságú feldolgozási szolgáltatásokat nyújtva a feldolgozóipar számára, és elősegítve az ipari termelés fejlesztését a magasabb minőség és a nagyobb pontosság felé. Eközben a megmunkálóközpont pontosságának rendszeres ellenőrzése és kalibrálása szintén fontos intézkedés a hosszú távú stabil működés és a megmunkálási pontosság folyamatos megbízhatóságának biztosítása érdekében.