A mai feldolgozóipar színpadán a CNC szerszámgépek hatékony és pontos feldolgozási képességeiknek köszönhetően a termelés gerincévé váltak. A tipikus CNC szerszámgépek kulcsfontosságú alkatrészeire vonatkozó megmunkálási pontossági követelmények kétségtelenül azok a központi elemek, amelyek meghatározzák a precíziós CNC szerszámgépek kiválasztását.
A CNC szerszámgépeket különböző kategóriákba sorolják, például egyszerű, teljes funkcionalitású és ultraprecíziós gépekbe, sokrétű felhasználási módjuk miatt, és pontossági szintjük is nagyban változik. Az egyszerű CNC szerszámgépek továbbra is helyet foglalnak el az esztergák és marógépek jelenlegi területén, minimális mozgásfelbontásuk 0,01 mm, mozgás- és megmunkálási pontosságuk pedig általában 0,03 és 0,05 mm között vagy afelett mozog. Bár a pontosság viszonylag korlátozott, egyes megmunkálási helyzetekben, ahol a pontossági követelmények nem rendkívül szigorúak, az egyszerű CNC szerszámgépek pótolhatatlan szerepet játszanak gazdasági előnyeik és egyszerű kezelhetőségük miatt.
Ezzel éles ellentétben az ultraprecíziós CNC szerszámgépeket kifejezetten speciális megmunkálási igényekhez tervezték, lenyűgöző, 0,001 mm-es vagy annál kisebb pontossággal. Az ultraprecíziós CNC szerszámgépeket gyakran használják nagy pontosságú és élvonalbeli területeken, például repülőgépiparban és orvosi berendezésekben, szilárd műszaki támogatást nyújtva a rendkívül összetett és precíziót igénylő alkatrészek gyártásához.
A pontosság szempontjából a CNC szerszámgépek tovább oszthatók közönséges és precíziós típusokra. Általában 20-30 pontossági ellenőrzési tétel van a CNC szerszámgépek esetében, de a legfontosabb és legjellemzőbbek az egytengelyes pozicionálási pontosság, az egytengelyes ismételt pozicionálási pontosság és a két vagy több összekapcsolt megmunkálótengely által előállított próbadarab kerekdedsége.
A pozicionálási pontosság és az ismételt pozicionálási pontosság kiegészítik egymást, és együttesen körvonalazzák a szerszámgép tengelyének mozgó alkatrészeinek átfogó pontossági profilját. Különösen az ismételt pozicionálási pontosság tekintetében olyan, mint egy tükör, amely világosan tükrözi a tengely pozicionálási stabilitását a löket bármely pontján. Ez a jellemző a tengely stabil és megbízható működésének mérésének sarokköve, és kulcsfontosságú a szerszámgép hosszú távú stabil működésének és a megmunkálási minőség állandóságának biztosításához.
A mai CNC rendszerszoftver olyan, mint egy okos mesterember, gazdag és változatos hibakompenzációs funkciókkal, amelyek képesek okosan, pontosan és stabilan kompenzálni az adagoló lánc minden egyes láncszemében keletkező rendszerhibákat. Az átviteli lánc különböző láncszemeit példaként véve, az olyan tényezők változásai, mint a hézag, a rugalmas alakváltozás és az érintkezési merevség, nem állandóak, hanem dinamikus, pillanatnyi lendületváltozásokat mutatnak olyan változókkal, mint a munkapad terhelésének mérete, a mozgási távolság hossza és a mozgáspozicionálás sebessége.
Néhány nyílt hurkú és félig zárt hurkú szervo előtolású rendszerben a mérőalkatrészek utáni mechanikus hajtóelemek olyanok, mint a szélben és esőben előrehaladó hajók, amelyek különféle véletlenszerű tényezőknek vannak kitéve. Például a golyósorsók hőnyúlása a munkapad tényleges pozicionálási pozíciójának eltolódását okozhatja, ezáltal jelentős véletlenszerű hibákat okozva a megmunkálási pontosságban. Összefoglalva, ha jó a választás a kiválasztási folyamatban, kétségtelen, hogy a legkiválóbb ismételt pozicionálási pontossággal rendelkező berendezéseket kell előnyben részesíteni, ami erős garanciát jelent a feldolgozás minőségére.
A hengeres felületek marásának vagy a térbeli spirális hornyok (menetek) marásának pontossága, akárcsak egy finom vonalzó a szerszámgép teljesítményének mérésére, kulcsfontosságú mutató a CNC-tengely (két vagy három tengely) szervo követési mozgásjellemzőinek és a szerszámgép CNC-rendszerének interpolációs funkciójának átfogó értékeléséhez. Ennek a mutatónak a meghatározására hatékony módszer a megmunkált hengeres felület kerekdedségének mérése.
A CNC szerszámgépeken végzett próbadarabok forgácsolásának gyakorlatában a maró ferde derékszögű négyoldalas megmunkálási módszer is egyedülálló értéket mutat, amellyel pontosan meg lehet ítélni két vezérelhető tengely pontossági teljesítményét lineáris interpolációs mozgásban. Ennél a próbaforgácsolási műveletnél gondosan kell felszerelni a precíziós megmunkáláshoz használt marót a gép orsójára, majd aprólékos marást kell végezni a munkapadra helyezett kör alakú mintán. Kis és közepes méretű szerszámgépek esetén a kör alakú minta méretét általában 200 és 300 ¥ között választják ki. Ezt a tartományt a gyakorlatban tesztelték, és hatékonyan képes értékelni a szerszámgép megmunkálási pontosságát.
A marás befejezése után óvatosan helyezzük a kivágott mintát egy körkörösségmérőre, és mérjük meg a megmunkált felület körkörösségét precíziós mérőműszerrel. Ehhez érzékenyen kell megfigyelni és elemezni a mérési eredményeket. Ha a mart hengeres felületen egyértelmű marószerszám rezgési mintázatok láthatók, az arra figyelmeztet, hogy a szerszámgép interpolációs sebessége instabil lehet; Ha a marás által létrehozott körkörösség egyértelmű ellipszis alakú hibákat mutat, az gyakran azt tükrözi, hogy a két vezérelhető tengelyrendszer erősítése az interpolációs mozgásban nincs jól összehangolva; Ha egy kör alakú felületen minden vezérelhető tengely mozgásirány-váltási pontján stopjelek vannak (azaz folyamatos forgácsoló mozgásban az előtolás egy bizonyos pozícióban történő leállítása egy kis fémforgácsolási nyomot képez a megmunkálási felületen), ez azt jelenti, hogy a tengely előre-hátra mozgási távolsága nincs ideális állapotba beállítva.
Az egytengelyes pozicionálási pontosság fogalma a tengely löketén belüli bármely pont pozicionálásakor keletkező hibatartományra utal. Olyan, mint egy világítótorony, amely közvetlenül megvilágítja a szerszámgép megmunkálási pontosságát, és így kétségtelenül a CNC szerszámgépek egyik legfontosabb műszaki mutatójává válik.
Jelenleg bizonyos eltérések vannak az egytengelyes pozicionálási pontosság szabályozásában, definícióiban, mérési módszereiben és adatfeldolgozási módszereiben a világ országai között. A CNC szerszámgépekre vonatkozó mintaadatok széles skálájának bevezetésében a gyakori és széles körben idézett szabványok közé tartozik az amerikai szabvány (NAS), az Amerikai Szerszámgépgyártók Szövetsége által ajánlott szabványok, a német szabvány (VDI), a japán szabvány (JIS), a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) és a kínai nemzeti szabvány (GB).
Ezen káprázatos szabványok között a japán szabványok viszonylag elnézőek a szabályozás tekintetében. A mérési módszer egyetlen stabil adathalmazon alapul, majd ügyesen ± értékeket használ a hibaérték felére csökkentésére. Ennek eredményeként a japán szabványos mérési módszerekkel kapott pozicionálási pontosság gyakran több mint kétszeresére tér el más szabványokhoz képest.
Bár más szabványok eltérnek az adatfeldolgozás módjában, mélyen gyökereznek a hibastatisztikák talajában, hogy elemezzék és mérjék a pozicionálási pontosságot. Konkrétan egy CNC szerszámgép szabályozható tengelylöketében lévő bizonyos pozicionálási ponthiba esetén képesnek kell lennie tükrözni azokat a lehetséges hibákat, amelyek a szerszámgép jövőbeni hosszú távú használata során több ezer pozicionálási alkalom során előfordulhatnak. A tényleges körülmények miatt azonban a mérés során gyakran csak korlátozott számú műveletet tudunk elvégezni, általában 5-7 alkalommal.
A CNC szerszámgépek pontosságának megítélése olyan, mint egy kihívást jelentő rejtvényfejtési folyamat, amelyet nem lehet egyik napról a másikra elvégezni. Egyes pontossági mutatók a feldolgozott termékek gondos ellenőrzését és elemzését igénylik a szerszámgép tényleges megmunkálási művelete után, ami kétségtelenül növeli a pontosság megítélésének nehézségét és összetettségét.
Annak érdekében, hogy a termelési igényeknek megfelelő CNC szerszámgépeket válasszuk ki, alaposan meg kell vizsgálnunk a szerszámgépek pontossági paramétereit, és átfogó, részletes elemzést kell végeznünk a beszerzési döntések meghozatala előtt. Ugyanakkor elengedhetetlen a CNC szerszámgépgyártókkal való megfelelő és mélyreható kommunikáció és információcsere. A gyártó gyártási folyamatának szintjének, a minőségellenőrzési intézkedések szigorúságának és az értékesítés utáni szolgáltatás teljességének ismerete értékesebb referenciaalapot nyújthat a döntéshozatalunkhoz.
Gyakorlati alkalmazási esetekben a CNC szerszámgépek típusát és pontossági szintjét tudományosan és ésszerűen kell kiválasztani az adott megmunkálási feladatok és az alkatrészek precíziós követelményei alapján. A rendkívül nagy precíziós követelményeket támasztó alkatrészek esetében a fejlett CNC-rendszerekkel és nagy pontosságú alkatrészekkel felszerelt szerszámgépeket habozás nélkül elsőbbségben kell részesíteni. Ez a választás nemcsak kiváló feldolgozási minőséget biztosít, hanem javítja a termelési hatékonyságot, csökkenti a selejtarányokat, és nagyobb gazdasági előnyökkel jár a vállalkozás számára.
Ezenkívül a CNC szerszámgépek rendszeres precíziós tesztelése és aprólékos karbantartása kulcsfontosságú intézkedések a hosszú távú stabil működés biztosításához és a nagy pontosságú megmunkálási képességek fenntartásához. A potenciális pontossági problémák gyors azonosításával és megoldásával a szerszámgépek élettartama hatékonyan meghosszabbítható, biztosítva a megmunkálási minőség stabilitását és megbízhatóságát. Csakúgy, mint egy értékes versenyautó gondozása, csak a folyamatos odafigyelés és karbantartás biztosíthatja a jó teljesítményt a pályán.
Összefoglalva, a CNC szerszámgépek pontossága egy többdimenziós és átfogó szempont, amely a szerszámgépek tervezésének és fejlesztésének, gyártásának és összeszerelésének, telepítésének és hibakeresésének, valamint a napi használatnak és karbantartásnak a teljes folyamatán végigvonul. Csak a vonatkozó ismeretek és technológiák átfogó megértésével és elsajátításával tudjuk bölcsen kiválasztani a legmegfelelőbb CNC szerszámgépet a tényleges termelési tevékenységekhez, teljes mértékben kiaknázni annak potenciális hatékonyságát, és erős erőt és támogatást nyújtani a feldolgozóipar erőteljes fejlődéséhez.