Анализирајте три главне ставке које захтевају мерење прецизности приликом испоруке ЦНЦ обрадне машине.

Анализа кључних елемената у прецизном прихватању ЦНЦ обрадних центара

Апстракт: Овај рад детаљно разрађује три кључне ставке које је потребно мерити ради прецизности приликом испоруке ЦНЦ обрадних центара, наиме геометријску прецизност, прецизност позиционирања и прецизност сечења. Кроз детаљну анализу конотација сваке ставке прецизности, садржаја инспекције, уобичајено коришћених алата за инспекцију и мера предострожности приликом инспекције, пружа свеобухватне и систематске смернице за рад на пријему ЦНЦ обрадни центара, што помаже да се осигура да обрадни центри имају добре перформансе и прецизност када се испоручују за употребу, испуњавајући захтеве индустријске производње за високопрецизну обраду.

 

I. Увод

 

Као једна од основних опреме у модерној производњи, прецизност CNC обрадничких центара директно утиче на квалитет обрађених радних предмета и ефикасност производње. Током фазе испоруке, кључно је спровести свеобухватна и прецизна мерења и прихватити геометријску прецизност, прецизност позиционирања и прецизност сечења. Ово није повезано само са поузданошћу опреме приликом првог пуштања у употребу, већ је и важна гаранција за њен каснији дугорочни стабилан рад и високопрецизну обраду.

 

II. Геометријска прецизна инспекција CNC обрадничких центара

 

(I) Ставке инспекције и конотације

 

Узимајући обичан вертикални обрадни центар као пример, његова геометријска прецизна контрола покрива неколико важних аспеката.

 

  • Равност површине радног стола: Као референтна тачка стезања за радне предмете, равност површине радног стола директно утиче на прецизност уградње радних предмета и квалитет равни након обраде. Ако равност прелази толеранцију, приликом обраде равних радних предмета појавиће се проблеми попут неравномерне дебљине и погоршане храпавости површине.
  • Међусобна управност кретања у сваком координатном правцу: Одступање управности између координатних оса X, Y и Z узроковаће промене у просторном геометријском облику обрађеног радног предмета. На пример, приликом глодања кубоидног радног предмета, првобитно управне ивице ће имати угаона одступања, што ће озбиљно утицати на перформансе склапања радног предмета.
  • Паралелност површине радног стола током кретања у X и Y координатним смеровима: Ова паралелност осигурава да релативни положај алата за резање и површине радног стола остане константан када се алат креће у X и Y равни. У супротном, током равног глодања, појавиће се неравномерни допусти обраде, што ће резултирати падом квалитета површине, па чак и прекомерним хабањем алата за резање.
  • Паралелност стране Т-жлеба на површини радног стола током кретања у правцу X координате: За машинске задатке који захтевају позиционирање стезника помоћу Т-жлеба, тачност овог паралелизма је повезана са тачношћу уградње стезника, што заузврат утиче на прецизност позиционирања и прецизност обраде радног предмета.
  • Аксијално одступање вретена: Аксијално одступање вретена ће изазвати мало померање алата за резање у аксијалном смеру. Током бушења, развртања и других процеса обраде, то ће довести до грешака у величини пречника отвора, погоршања цилиндричности отвора и повећања храпавости површине.
  • Радијално одступање отвора вретена: Утиче на прецизност стезања алата за резање, узрокујући нестабилност радијалног положаја алата током ротације. Приликом глодања спољашњег круга или бушења рупа, повећава се грешка облика контуре обрађеног дела, што отежава обезбеђивање округлости и цилиндричности.
  • Паралелност осе вретена када се кућиште вретена креће дуж правца Z координате: Овај индекс прецизности је кључан за обезбеђивање конзистентности релативног положаја између алата за резање и радног предмета приликом обраде на различитим положајима Z осе. Ако је паралелизам лош, доћи ће до неуједначених дубина обраде током дубоког глодања или бушења.
  • Окиданост осе ротације вретена у односу на површину радног стола: Код вертикалних обрадничких центара, ова окомитост директно одређује прецизност обраде вертикалних и нагнутих површина. Ако постоји одступање, појавиће се проблеми као што су не-окомичне вертикалне површине и нетачни углови нагнутих површина.
  • Правост кретања кућишта вретена дуж правца Z координате: Грешка правости ће узроковати да алат за сечење одступи од идеалне праволинијске путање током кретања дуж Z-осе. Приликом обраде дубоких рупа или вишестепених површина, то ће узроковати грешке коаксијалности између степеница и грешке правости рупа.

 

(II) Уобичајено коришћени алати за инспекцију

 

Геометријска прецизна инспекција захтева употребу низа високопрецизних алата за инспекцију. Прецизне либеле могу се користити за мерење равности површине радног стола и праволинијости и паралелизма у сваком правцу координатне осе; прецизни квадрати, правоугаони квадрати и паралелни лењири могу помоћи у откривању управности и паралелизма; паралелне светлосне цеви могу пружити високопрецизне референтне праве линије за упоредно мерење; индикатори са бројчаником и микрометри се широко користе за мерење различитих ситних померања и одступања, као што су аксијално и радијално одступање вретена; високопрецизне испитне шипке се често користе за откривање прецизности отвора вретена и позиционог односа између вретена и координатних оса.

 

(III) Мере предострожности приликом инспекције

 

Геометријска прецизна инспекција CNC обрадних центара мора се завршити истовремено након прецизног подешавања CNC обрадних центара. То је зато што постоје међусобно повезани и интерактивни односи између различитих индикатора геометријске прецизности. На пример, равност површине радног стола и паралелизам кретања координатних оса могу се међусобно ограничавати. Подешавање једне ставке може имати ланчану реакцију на друге повезане ставке. Ако се једна ставка подешава, а затим прегледа једна по једна, тешко је прецизно утврдити да ли укупна геометријска прецизност заиста испуњава захтеве, а то такође није погодно за проналажење узрока одступања прецизности и спровођење систематских подешавања и оптимизација.

 

III. Прецизна инспекција позиционирања CNC обрадничких центара

 

(I) Дефиниција и фактори који утичу на прецизност позиционирања

 

Прецизност позиционирања односи се на прецизност позиционирања коју свака координатна оса CNC обрадне машине може да постигне под контролом уређаја за нумеричко управљање. Углавном зависи од прецизности управљања система нумеричког управљања и грешака система механичког преноса. Резолуција система нумеричког управљања, алгоритми интерполације и прецизност уређаја за детекцију повратних информација утицаће на прецизност позиционирања. У погледу механичког преноса, фактори као што су грешка корака водећег вијка, зазор између водећег вијка и навртке, праволинијски положај и трење вођице такође у великој мери одређују ниво прецизности позиционирања.

 

(II) Садржај инспекције

 

  • Прецизност позиционирања и прецизност понављајућег позиционирања сваке линеарне осе кретања: Прецизност позиционирања одражава опсег одступања између командованог положаја и стварно достигнутог положаја координатне осе, док прецизност понављајућег позиционирања одражава степен дисперзије положаја када се координатна оса више пута помера у исти командовани положај. На пример, приликом глодања контуре, лоша прецизност позиционирања ће изазвати одступања између обрађеног облика контуре и пројектоване контуре, а лоша прецизност понављајућег позиционирања ће довести до недоследних путања обраде приликом вишеструке обраде исте контуре, што утиче на квалитет површине и димензионалну прецизност.
  • Прецизност враћања механичког почетка сваке линеарне осе кретања: Механички почетак је референтна тачка координатне осе, а његова прецизност враћања директно утиче на тачност почетног положаја координатне осе након што се машина алатка укључи или се изврши операција враћања у нулу. Ако прецизност враћања није висока, то може довести до одступања између почетка координатног система обратка у каснијој обради и пројектованог почетка, што резултира систематским грешкама положаја у целом процесу обраде.
  • Зазор сваке линеарне осе кретања: Када се координатна оса пребацује између кретања напред и назад, због фактора као што су зазор између компоненти механичког преноса и промене трења, доћи ће до зазора. Код машинских задатака са честим кретањем напред и назад, као што су глодање навоја или извођење клипне контурне обраде, зазор ће изазвати грешке сличне „степенима“ у путањи обраде, што утиче на прецизност обраде и квалитет површине.
  • Прецизност позиционирања и прецизност понављајућег позиционирања сваке осе ротационог кретања (ротациони радни сто): За обрадне центре са ротационим радним столовима, прецизност позиционирања и прецизност понављајућег позиционирања оса ротационог кретања су кључне за обраду радних предмета са кружним индексирањем или обрадом са више станица. На пример, приликом обраде радних предмета са сложеним карактеристикама кружне расподеле, као што су лопатице турбина, прецизност ротационе осе директно одређује угаону прецизност и једнообразност расподеле међу лопатицама.
  • Прецизност повратка почетка сваке осе ротационог кретања: Слично линеарној оси кретања, прецизност повратка почетка осе ротационог кретања утиче на тачност њеног почетног угаоног положаја након операције повратка у нулу и важна је основа за обезбеђивање прецизности обраде на више станица или обраде кружног индексирања.
  • Зазор сваке осе ротационог кретања: Зазор који настаје када се ротациона оса пребацује између ротације напред и назад узроковаће угаона одступања приликом обраде кружних контура или извођења угаоног индексирања, утичући на прецизност облика и прецизност положаја радног предмета.

 

(III) Методе и опрема за инспекцију

 

Инспекција прецизности позиционирања обично користи високопрецизну инспекцијску опрему као што су ласерски интерферометри и решеткасте скале. Ласерски интерферометар прецизно мери померање координатне осе емитовањем ласерског зрака и мерењем промена у његовим интерференцијским пругама, како би се добили различити индикатори као што су прецизност позиционирања, прецизност понављајућег позиционирања и зазор. Решеткаста скала је директно инсталирана на координатној оси и враћа информације о положају координатне осе очитавањем промена у решеткастим пругама, што се може користити за онлајн праћење и инспекцију параметара везаних за прецизност позиционирања.

 

IV. Инспекција прецизности сечења CNC обрадничких центара

 

(I) Природа и значај прецизности сечења

 

Прецизност сечења CNC обрадне машине је свеобухватна прецизност, која одражава ниво прецизности обраде који машина алат може постићи у стварном процесу сечења свеобухватним разматрањем различитих фактора као што су геометријска прецизност, прецизност позиционирања, перформансе алата за сечење, параметри сечења и стабилност процесног система. Контрола прецизности сечења је коначна верификација укупних перформанси машине алат и директно је повезана са тим да ли обрађени комад може да испуни захтеве дизајна.

 

(II) Класификација и садржај инспекције

 

  • Прецизна инспекција једне обраде
    • Прецизност бушења – Округлост, цилиндричност: Бушење је уобичајен процес обраде у обрадничким центрима. Округлост и цилиндричност бушеног отвора директно одражавају ниво прецизности машине алатке када ротациони и линеарни покрети раде заједно. Грешке округлости ће довести до неуједначених величина пречника отвора, а грешке цилиндричности ће узроковати савијање осе отвора, што утиче на прецизност уклапања са другим деловима.
    • Равност и разлика у корацима равног глодања крајњим глодалима: Приликом глодања равни крајњим глодалима, равност одражава паралелизам између површине радног стола и равни кретања алата и равномерно хабање резне ивице алата, док разлика у корацима одражава конзистентност дубине резања алата на различитим положајима током процеса равног глодања. Ако постоји разлика у корацима, то указује на то да постоје проблеми са равномерношћу кретања машине алатке у X и Y равни.
    • Перпендикуларност и паралелизам бочног глодања крајњим глодалицама: Приликом глодања бочне површине, перпендикуларност и паралелизам респективно проверавају управност између осе ротације вретена и координатне осе и однос паралелизма између алата и референтне површине приликом сечења на бочној површини, што је од великог значаја за обезбеђивање прецизности облика и прецизности склапања бочне површине радног предмета.
  • Прецизна инспекција обраде стандардног свеобухватног тестног узорка
    • Садржај контроле прецизности сечења за хоризонталне обрадне центре
      • Прецизност размака између бушотина — у правцу X-осе, правцу Y-осе, дијагоналном правцу и одступању пречника отвора: Прецизност размака између бушотина свеобухватно тестира прецизност позиционирања машинског алата у X и Y равни и могућност контроле димензионалне прецизности у различитим правцима. Одступање пречника отвора додатно одражава стабилност прецизности процеса бушења.
      • Правост, паралелизам, разлика у дебљини и управност глодања околних површина крајњим глодалицама: Глодањем околних површина крајњим глодалицама, може се детектовати однос прецизности положаја алата у односу на различите површине радног предмета током вишеосне обраде. Правост, паралелизам и управност респективно тестирају прецизност геометријског облика међу површинама, а разлика у дебљини одражава прецизност контроле дубине резања алата у правцу Z-осе.
      • Правост, паралелизам и управност двоосног глодења правих линија помоћу зглобова: Двоосно глодање правих линија помоћу зглобова је основна операција контурне обраде. Ова прецизна инспекција може да процени прецизност путање алатне машине када се X и Y осе крећу координирано, што игра кључну улогу у обезбеђивању прецизности обраде радних предмета са различитим правим облицима контуре.
      • Округлост лучног глодања крајњим глодалицама: Прецизност лучног глодања углавном тестира прецизност машинског алата током лучног интерполационог кретања. Грешке округлости ће утицати на прецизност облика радних предмета са лучним контурама, као што су кућишта лежајева и зупчаници.

 

(III) Услови и захтеви за контролу прецизности сечења

 

Инспекцију прецизности сечења треба извршити након што се геометријска прецизност и прецизност позиционирања машине алатке прихвате као квалификоване. Треба одабрати одговарајуће алате за сечење, параметре сечења и материјале обратка. Алати за сечење треба да имају добру оштрину и отпорност на хабање, а параметре сечења треба разумно одабрати у складу са перформансама машине алатке, материјалом алата за сечење и материјалом обратка како би се осигурала стварна прецизност сечења машине алатке под нормалним условима сечења. У међувремену, током процеса инспекције, обрађени обратак треба прецизно измерити, а високопрецизна мерна опрема, као што су координатне мерне машине и профилометри, треба да се користи за свеобухватну и тачну процену различитих индикатора прецизности сечења.

 

V. Закључак

 

Инспекција геометријске прецизности, прецизности позиционирања и прецизности сечења приликом испоруке CNC обрадних центара је кључна карика за осигурање квалитета и перформанси алатних машина. Геометријска прецизност пружа гаранцију за основну прецизност алатних машина, прецизност позиционирања одређује тачност алатних машина у управљању кретањем, а прецизност сечења је свеобухватна инспекција укупних могућности обраде алатних машина. Током самог процеса пријема, неопходно је строго поштовати релевантне стандарде и спецификације, усвојити одговарајуће алате и методе инспекције, и свеобухватно и пажљиво мерити и процењивати различите индикаторе прецизности. Тек када су испуњена сва три захтева за прецизност, CNC обрадни центар може бити званично пуштен у производњу и употребу, пружајући високопрецизне и високоефикасне услуге обраде за производну индустрију и промовишући развој индустријске производње ка већем квалитету и већој прецизности. У међувремену, редовна поновна провера и калибрација прецизности обрадног центра је такође важна мера за осигурање његовог дугорочно стабилног рада и континуиране поузданости његове прецизности обраде.