Uudised - Analüüsige kolme peamist eset, mis nõuavad CNC-töötluskeskuse tarnimisel täpsuse mõõtmist.

CNC-töötluskeskuste täppisvastuvõtu põhielementide analüüs

Kokkuvõte: See artikkel käsitleb üksikasjalikult kolme peamist aspekti, mida tuleb CNC-töötluskeskuste tarnimisel täpsuse osas mõõta, nimelt geomeetrilist täpsust, positsioneerimistäpsust ja lõiketäpsust. Läbi iga täppiskomponendi konnotatsioonide, kontrollitava sisu, tavaliselt kasutatavate kontrollivahendite ja kontrolli ettevaatusabinõude põhjaliku analüüsi pakub see CNC-töötluskeskuste vastuvõtutöödeks põhjalikku ja süstemaatilist juhendamist, mis aitab tagada, et töötluskeskused on tarnimisel hea jõudluse ja täpsusega, vastates tööstusliku tootmise ülitäpsetele töötlemisnõuetele.

I. Sissejuhatus

CNC-töötluskeskuste täpsus on tänapäevase tootmise üks põhiseadmeid ning see mõjutab otseselt töödeldud toorikute kvaliteeti ja tootmise efektiivsust. Tarnefaasis on oluline läbi viia põhjalikud ja täpsed mõõtmised ning geomeetrilise täpsuse, positsioneerimistäpsuse ja lõiketäpsuse aktsepteerimine. See ei ole seotud mitte ainult seadme töökindlusega esmasel kasutuselevõtul, vaid on ka oluline garantii selle hilisemaks pikaajaliseks stabiilseks tööks ja ülitäpseks töötlemiseks.

II. CNC-töötluskeskuste geomeetrilise täpsuse kontroll

(I) Kontrollitavad üksused ja konnotatsioonid

Näiteks tavalise vertikaalse töötluskeskuse geomeetrilise täpsuse kontroll hõlmab mitmeid olulisi aspekte.

Töölaua pinna tasasus: Töödeldavate detailide kinnituspunktina mõjutab töölaua pinna tasasus otseselt detailide paigaldamise täpsust ja tasapinna kvaliteeti pärast töötlemist. Kui tasasus ületab tolerantsi, tekivad tasapinnaliste detailide töötlemisel probleemid, nagu ebaühtlane paksus ja pinna karedus.
Liikumiste vastastikune ristisus igas koordinaatsuunas: X-, Y- ja Z-koordinaattelgede ristisuse hälve põhjustab töödeldava detaili ruumilise geomeetrilise kuju muutusi. Näiteks risttahukakujulise detaili freesimisel tekivad algselt risti asetsevate servade nurkhälbed, mis mõjutavad oluliselt detaili kokkupaneku jõudlust.
Töölaua pinna paralleelsus X- ja Y-koordinaatide suundades liikumise ajal: see paralleelsus tagab, et lõikeriista ja töölaua pinna suhteline asendisuhe jääb X- ja Y-tasapinnal liikumisel konstantseks. Vastasel juhul tekivad tasapinnalise freesimise ajal ebaühtlased töötlemisvarud, mis põhjustavad pinnakvaliteedi langust ja isegi lõikeriista liigset kulumist.
T-soone külje paralleelsus töölaua pinnal X-koordinaadi suunas liikumise ajal: Töötlemisülesannete puhul, mis nõuavad kinnitusdetailide positsioneerimist T-soone abil, on selle paralleelsuse täpsus seotud kinnitusdetailide paigaldamise täpsusega, mis omakorda mõjutab tooriku positsioneerimistäpsust ja töötlemise täpsust.
Spindli aksiaalne vise: Spindli aksiaalne vise põhjustab lõikeriista väikese nihke aksiaalsuunas. Puurimise, sisetreppimise ja muude töötlemisprotsesside ajal põhjustab see vigu augu läbimõõdu suuruses, augu silindrilisuse halvenemist ja pinna kareduse suurenemist.
Spindli ava radiaalne väljalöök: see mõjutab lõikeriista kinnitustäpsust, põhjustades tööriista radiaalse asendi ebastabiilsust pöörlemise ajal. Välisringi freesimisel või aukude puurimisel suurendab see töödeldava detaili kontuuri kuju viga, mistõttu on ümaruse ja silindrilisuse tagamine keeruline.
Spindlitelje paralleelsus, kui spindlikarp liigub Z-koordinaadi suunas: see täpsusindeks on ülioluline lõikeriista ja tooriku suhtelise asendi järjepidevuse tagamiseks erinevate Z-telje positsioonide töötlemisel. Kui paralleelsus on halb, tekivad sügavfreesimisel või -puurimisel ebaühtlased töötlussügavused.
Spindli pöörlemistelje ristiasend töölaua pinnaga: vertikaalsete töötluskeskuste puhul määrab see ristiasend otseselt vertikaalsete ja kaldpindade töötlemise täpsuse. Kõrvalekalde korral tekivad probleemid, näiteks mitteristi asetsevad vertikaalsed pinnad ja ebatäpsed kaldpindade nurgad.
Spindlikasti liikumise sirgus Z-koordinaadi suunas: sirguse viga põhjustab lõikeriista kõrvalekaldumist ideaalsest sirgjoonest Z-telje liikumise ajal. Sügavate aukude või mitmeastmeliste pindade töötlemisel põhjustab see astmete vaheliste koaksiaalsusvigade ja aukude sirgusvigade tekkimist.

(II) Tavaliselt kasutatavad kontrollivahendid

Geomeetrilise täpsuse kontrollimiseks on vaja kasutada mitmeid ülitäpseid kontrolltööriistu. Täppisloode saab kasutada töölaua pinna tasasuse ning iga koordinaattelje suuna sirguse ja paralleelsuse mõõtmiseks; täppisruudud, täisnurkruudud ja paralleeljoonlauad aitavad tuvastada ristisust ja paralleelsust; paralleelsed valgustorud pakuvad ülitäpseid võrdlussirgeid võrdlevateks mõõtmisteks; indikaatoreid ja mikromeetreid kasutatakse laialdaselt mitmesuguste väikeste nihete ja läbijooksude, näiteks spindli aksiaalse ja radiaalse läbijooksu mõõtmiseks; ülitäpseid testlatte kasutatakse sageli spindli ava täpsuse ja spindli ning koordinaattelgede vahelise asendisuhte tuvastamiseks.

(III) Kontrolli ettevaatusabinõud

CNC-töötluskeskuste geomeetrilise täpsuse kontroll tuleb läbi viia korraga pärast CNC-töötluskeskuste täpset reguleerimist. Selle põhjuseks on asjaolu, et geomeetrilise täpsuse erinevate näitajate vahel on omavahel seotud ja interaktiivsed seosed. Näiteks võivad töölaua pinna tasasus ja koordinaattelgede liikumise paralleelsus üksteist piirata. Ühe elemendi reguleerimine võib põhjustada ahelreaktsiooni teiste seotud elementide puhul. Kui ühte elementi reguleeritakse ja seejärel kontrollitakse ükshaaval, on raske täpselt kindlaks teha, kas üldine geomeetriline täpsus vastab nõuetele, ning see ei soodusta ka täpsushälvete algpõhjuse leidmist ning süstemaatiliste reguleerimiste ja optimeerimiste tegemist.

III. CNC-töötluskeskuste positsioneerimise täppiskontroll

(I) Positsioneerimistäpsuse määratlus ja mõjutavad tegurid

Positsioneerimistäpsus viitab CNC-töötluskeskuse iga koordinaattelje positsioonitäpsusele numbrilise juhtimisseadme juhtimisel. See sõltub peamiselt numbrilise juhtimissüsteemi juhtimise täpsusest ja mehaanilise ülekandesüsteemi vigadest. Numbrilise juhtimissüsteemi eraldusvõime, interpoleerimisalgoritmid ja tagasiside tuvastamise seadmete täpsus mõjutavad kõik positsioneerimistäpsust. Mehaanilise ülekande osas määravad positsioneerimistäpsuse taseme suuresti ka sellised tegurid nagu juhtkruvi sammuviga, juhtkruvi ja mutri vaheline kaugus, juhtrööpa sirgus ja hõõrdumine.

(II) Kontrolli sisu

Iga lineaarse liikumise telje positsioneerimistäpsus ja korduvpositsioneerimistäpsus: positsioneerimistäpsus peegeldab käsklusega määratud positsiooni ja koordinaattelje tegelikult saavutatud positsiooni vahelist hälvet, samas kui korduvpositsioneerimistäpsus peegeldab positsiooni hajumise astet, kui koordinaattelg liigub korduvalt samasse käsklusega määratud positsiooni. Näiteks kontuurfreesimisel põhjustab halb positsioneerimistäpsus töödeldud kontuuri kuju ja kavandatud kontuuri vahelisi hälbeid ning halb korduvpositsioneerimistäpsus viib sama kontuuri mitu korda töötlemisel ebajärjekindlate töötlemistrajektoorideni, mõjutades pinna kvaliteeti ja mõõtmete täpsust.
Iga lineaarse liikumistelje mehaanilise alguspunkti tagastustäpsus: mehaaniline alguspunkt on koordinaattelje võrdluspunkt ja selle tagastustäpsus mõjutab otseselt koordinaattelje algpositsiooni täpsust pärast tööpingi sisselülitamist või nullpunkti tagasipöördumise toimingu tegemist. Kui tagastustäpsus ei ole kõrge, võib see järgneval töötlemisel põhjustada kõrvalekaldeid tooriku koordinaatsüsteemi alguspunkti ja kavandatud alguspunkti vahel, mille tulemuseks on süstemaatilised positsioonivead kogu töötlemisprotsessis.
Iga lineaarse liikumise telje lõtk: Kui koordinaattelg lülitub edasi- ja tagasiliikumise vahel selliste tegurite tõttu nagu mehaanilise ülekande komponentide vaheline lõtk ja hõõrdejõu muutused, tekib lõtk. Töötlemistöödel, kus on sagedased edasi- ja tagasiliikumised, näiteks keermete freesimine või edasi-tagasi liikuva kontuuri töötlemine, põhjustab lõtk töötlemise trajektooris "astmelisi" vigu, mis mõjutavad töötlemise täpsust ja pinna kvaliteeti.
Iga pöördliikumistelje (pöördlaua) positsioneerimistäpsus ja korduvpositsioneerimistäpsus: Pöörlevate töölaudadega töötlemiskeskuste puhul on pöördliikumistelgede positsioneerimistäpsus ja korduvpositsioneerimistäpsus ümmarguse indekseerimise või mitmejaamalise töötlemisega töödeldavate detailide töötlemisel üliolulised. Näiteks keerukate ümmarguse jaotusega omadustega töödeldavate detailide, näiteks turbiinilabade töötlemisel määrab pöördtelje täpsus otseselt labade vahelise nurktäpsuse ja jaotuse ühtluse.
Iga pöördliikumistelje alguspunkti tagastustäpsus: Sarnaselt lineaarse liikumise teljega mõjutab pöördliikumistelje alguspunkti tagastustäpsus selle algse nurkpositsiooni täpsust pärast nullpunkti tagasipöördumist ning see on oluline alus mitmejaamalise töötlemise või ringikujulise indekseerimise töötlemise täpsuse tagamiseks.
Iga pöördliikumistelje lõtk: Pöördtelje edasi-tagasi pöörlemise vahel vahetamisel tekkiv lõtk põhjustab ringikujuliste kontuuride töötlemisel või nurkindekseerimisel nurkhälbeid, mõjutades töödeldava detaili kuju ja asukoha täpsust.

(III) Kontrollimeetodid ja -seadmed

Positsioneerimistäpsuse kontrollimiseks kasutatakse tavaliselt ülitäpseid kontrollseadmeid, näiteks laserinterferomeetreid ja võreskaalasid. Laserinterferomeeter mõõdab täpselt koordinaattelje nihet, kiirates laserkiirt ja mõõtes selle interferentsiribade muutusi, et saada mitmesuguseid näitajaid, nagu positsioneerimistäpsus, korduva positsioneerimise täpsus ja lõtk. Võreskaala paigaldatakse otse koordinaatteljele ja see annab tagasi koordinaattelje asukohateabe, lugedes võreribade muutusi, mida saab kasutada positsioneerimistäpsusega seotud parameetrite online-jälgimiseks ja kontrollimiseks.

IV. CNC-töötluskeskuste lõiketäpsuse kontroll

(I) Lõiketäpsuse olemus ja tähtsus

CNC-töötluskeskuse lõiketäpsus on terviklik täpsus, mis peegeldab töötlemise täpsuse taset, mille tööpink suudab saavutada tegelikus lõikeprotsessis, võttes põhjalikult arvesse mitmesuguseid tegureid, nagu geomeetriline täpsus, positsioneerimistäpsus, lõikeriista jõudlus, lõikeparameetrid ja protsessisüsteemi stabiilsus. Lõiketäpsuse kontroll on tööpingi üldise jõudluse lõplik kontroll ja see on otseselt seotud sellega, kas töödeldud toorik vastab projekteerimisnõuetele.

(II) Kontrolli liigitamine ja sisu

Üksiku töötlemise täppiskontroll
- Puurimise täpsus – ümarus, silindrilisus: Puurimine on töötlemiskeskustes tavaline töötlemine. Puuritud augu ümarus ja silindrilisus peegeldavad otseselt tööpingi täpsust pöörleva ja lineaarse liikumise koosmõjul. Ümarusvead põhjustavad ebaühtlase augu läbimõõdu ja silindrilisuse vead põhjustavad augu telje paindumist, mis mõjutab sobitustäpsust teiste osadega.
- Tasapinnalise freesimise tasapinnalisus ja astmevahe otsfreesidega: Tasapinna freesimisel otsfreesiga peegeldab tasapinnalisus töölaua pinna ja tööriista liikumistasandi paralleelsust ning tööriista lõikeserva ühtlast kulumist, astmevahe aga peegeldab tööriista lõikesügavuse ühtlust erinevates asendites tasapinnalise freesimise ajal. Kui astmevahe on olemas, näitab see, et X- ja Y-tasapinnal on probleeme tööpingi liikumise ühtlusega.
- Külgfreesimise risti ja paralleelsus otsfreesidega: Külgpinna freesimisel kontrollivad risti ja paralleelsus vastavalt spindli pöörlemistelje ja koordinaattelje vahelist ristiaset ning tööriista ja võrdluspinna paralleelsuse suhet külgpinnal lõikamisel, mis on väga oluline tooriku külgpinna kuju täpsuse ja montaaži täpsuse tagamiseks.
Standardse tervikliku katsekeha töötlemise täppiskontroll
- Horisontaalsete töötlemiskeskuste lõiketäpsuse kontrolli sisu
  - Puuraugu vahekauguse täpsus – X-telje suunas, Y-telje suunas, diagonaali suunas ja augu läbimõõdu hälve: Puuraugu vahekauguse täpsus testib põhjalikult tööpingi positsioneerimistäpsust X- ja Y-tasapinnal ning võimet juhtida mõõtmete täpsust erinevates suundades. Augu läbimõõdu hälve peegeldab veelgi puurimisprotsessi täpsuse stabiilsust.
  - Ümbritsevate pindade freesimise sirgus, paralleelsus, paksuse erinevus ja perpendikulaarsus otsfreesidega: Ümbritsevate pindade freesimisel otsfreesidega saab mitmeteljelise ühendusega töötlemise ajal tuvastada tööriista asukoha täpsuse suhet töödeldava detaili erinevate pindade suhtes. Sirgus, paralleelsus ja perpendikulaarsus kontrollivad vastavalt pindade geomeetrilise kuju täpsust ja paksuse erinevus peegeldab tööriista lõikesügavuse juhtimise täpsust Z-telje suunas.
  - Kaheteljelise ühendusfreesimise sirgjoonte sirgus, paralleelsus ja ristiase: Kaheteljelise ühendusfreesimine sirgjoonte puhul on põhiline kontuurtöötlusoperatsioon. See täppiskontroll võimaldab hinnata tööpingi trajektoori täpsust X- ja Y-telje koordineeritud liikumisel, mis mängib võtmerolli erinevate sirgete kontuuridega toorikute töötlemise täpsuse tagamisel.
  - Kaarfreesimise ümarus otsfreesidega: Kaarfreesimise täpsus testib peamiselt tööpingi täpsust kaare interpoleerimisliikumise ajal. Ümarusvead mõjutavad kaarekontuuridega toorikute, näiteks laagrikerede ja hammasrataste kuju täpsust.

(III) Lõiketäpsuse kontrolli tingimused ja nõuded

Lõiketäpsuse kontroll tuleks läbi viia pärast seda, kui tööpingi geomeetriline täpsus ja positsioneerimistäpsus on kvalifitseeritud. Tuleks valida sobivad lõikeriistad, lõikeparameetrid ja tooriku materjalid. Lõikeriistadel peaks olema hea teravus ja kulumiskindlus ning lõikeparameetrid tuleks valida mõistlikult vastavalt tööpingi jõudlusele, lõikeriista materjalile ja tooriku materjalile, et tagada tööpingi tegelik lõiketäpsus normaalsetes lõiketingimustes. Samal ajal tuleks kontrolliprotsessi käigus töödeldavat toorikut täpselt mõõta ning lõiketäpsuse erinevate näitajate põhjalikuks ja täpseks hindamiseks tuleks kasutada ülitäpseid mõõteseadmeid, nagu koordinaatmõõtemasinad ja profiilomeetrid.

V. Kokkuvõte

CNC-töötluskeskuste tarnimisel on geomeetrilise täpsuse, positsioneerimistäpsuse ja lõiketäpsuse kontroll oluline lüli tööpinkide kvaliteedi ja jõudluse tagamisel. Geomeetriline täpsus annab garantii tööpinkide baastäpsusele, positsioneerimistäpsus määrab tööpinkide täpsuse liikumisjuhtimisel ja lõiketäpsus on tööpinkide üldise töötlemisvõime põhjalik kontroll. Tegeliku vastuvõtuprotsessi käigus on vaja rangelt järgida asjakohaseid standardeid ja spetsifikatsioone, võtta kasutusele sobivad kontrollivahendid ja -meetodid ning mõõta ja hinnata põhjalikult ja hoolikalt erinevaid täpsusnäitajaid. Ainult siis, kui kõik kolm täpsusnõuet on täidetud, saab CNC-töötluskeskuse ametlikult tootmisse ja kasutusele võtta, pakkudes töötlevale tööstusele ülitäpseid ja ülitõhusaid töötlemisteenuseid ning edendades tööstusliku tootmise arengut kõrgema kvaliteedi ja suurema täpsuse suunas. Samal ajal on töötluskeskuse täpsuse regulaarne ülekontroll ja kalibreerimine samuti oluline meede, et tagada selle pikaajaline stabiilne töö ja töötlemise täpsuse pidev usaldusväärsus.