Malalim na pagsusuri ng antas ng katumpakan at mga kinakailangan sa katumpakan ng machining para sa mga pangunahing bahagi ng CNC machine tool
Sa modernong pagmamanupaktura, ang mga tool sa makina ng CNC ay naging pangunahing kagamitan para sa paggawa ng iba't ibang mga bahagi ng katumpakan na may mataas na katumpakan, mataas na kahusayan, at mataas na antas ng automation. Ang antas ng katumpakan ng mga tool sa makina ng CNC ay direktang tumutukoy sa kalidad at pagiging kumplikado ng mga bahagi na maaari nilang iproseso, at ang mga kinakailangan sa katumpakan ng machining para sa mga pangunahing bahagi ng mga tipikal na bahagi ay gumaganap ng isang mapagpasyang papel sa pagpili ng mga tool sa makina ng CNC.
Ang mga tool sa makina ng CNC ay maaaring uriin sa iba't ibang uri batay sa kanilang paggamit, kabilang ang simple, fully functional, ultra precision, atbp. Ang bawat uri ay maaaring makamit ang iba't ibang antas ng katumpakan. Ang mga simpleng CNC machine tool ay ginagamit pa rin sa ilang lathes at milling machine, na may minimum na motion resolution na 0.01mm, at motion at machining accuracy ay karaniwang nasa itaas (0.03-0.05) mm. Ang ganitong uri ng machine tool ay angkop para sa ilang mga gawain sa machining na may medyo mababang mga kinakailangan sa katumpakan.
Ang ultra precision CNC machine tool ay pangunahing ginagamit sa mga espesyal na larangan ng machining, at ang kanilang katumpakan ay maaaring umabot sa mga kahanga-hangang antas sa ibaba 0.001mm. Ang ultra-high precision machine tool na ito ay maaaring gumawa ng sobrang tumpak na mga bahagi, na nakakatugon sa mga mahigpit na kinakailangan ng high-precision at cutting-edge na mga industriya tulad ng aerospace at medikal na kagamitan.
Bilang karagdagan sa pag-uuri ayon sa layunin, ang mga tool sa makina ng CNC ay maaari ding uriin sa karaniwan at mga uri ng katumpakan batay sa katumpakan. Kapag sinusuri ang katumpakan ng mga tool sa makina ng CNC, kadalasang kinabibilangan ito ng 20-30 item. Gayunpaman, ang pinakakinakatawan at katangian na mga item ay higit sa lahat ay kinabibilangan ng katumpakan ng pagpoposisyon ng solong axis, katumpakan ng paulit-ulit na pagpoposisyon ng solong axis, at pag-ikot ng piraso ng pagsubok na ginawa ng dalawa o higit pang naka-link na machining axes.
Ang katumpakan ng pagpoposisyon ng solong axis ay tumutukoy sa hanay ng error kapag nagpoposisyon ng anumang punto sa loob ng axis stroke, at ito ay isang pangunahing tagapagpahiwatig na direktang sumasalamin sa kakayahan sa katumpakan ng machining ng machine tool. Sa kasalukuyan, may ilang partikular na pagkakaiba sa mga regulasyon, kahulugan, paraan ng pagsukat, at pamamaraan ng pagproseso ng data ng indicator na ito sa mga bansa sa buong mundo. Sa pagpapakilala ng sample data para sa iba't ibang uri ng CNC machine tool, kasama sa mga karaniwang pamantayan ang American Standard (NAS), ang mga inirerekomendang pamantayan ng American Machine Tool Manufacturers Association, ang German Standard (VDI), ang Japanese Standard (JIS), ang International Organization for Standardization (ISO), at ang National Standard (GB) ng China.
Dapat tandaan na kabilang sa mga pamantayang ito, ang pamantayang Hapones ay tumutukoy sa pinakamababa. Ang paraan ng pagsukat ay batay sa isang set ng stable na data, at pagkatapos ay ang halaga ng error ay na-compress ng kalahati sa pamamagitan ng pagkuha ng ± value. Samakatuwid, ang katumpakan ng pagpoposisyon na sinusukat gamit ang pamantayang pamamaraan ng pagsukat ng Hapon ay kadalasang nag-iiba ng higit sa dalawang beses kumpara sa mga resultang sinusukat gamit ang ibang mga pamantayan. Gayunpaman, ang iba pang mga pamantayan, bagama't iba sa pagproseso ng data, lahat ay sumusunod sa batas ng mga istatistika ng error upang pag-aralan ang katumpakan ng pagsukat at pagpoposisyon. Nangangahulugan ito na para sa isang tiyak na error sa positioning point sa isang nakokontrol na axis stroke ng isang CNC machine tool, dapat itong sumasalamin sa sitwasyon ng error ng libu-libong beses sa pagpoposisyon sa pangmatagalang paggamit ng machine tool. Gayunpaman, sa aktwal na pagsukat, dahil sa mga limitasyon sa mga kundisyon, limitadong bilang lamang ng mga sukat ang maaaring gawin (karaniwan ay 5-7 beses).
Ang solong axis na paulit-ulit na katumpakan sa pagpoposisyon ay komprehensibong sumasalamin sa komprehensibong katumpakan ng bawat gumagalaw na bahagi ng axis, lalo na para sa pagpapakita ng katatagan ng pagpoposisyon ng axis sa anumang punto ng pagpoposisyon sa loob ng stroke, na may malaking kahalagahan. Ito ay isang pangunahing tagapagpahiwatig upang masukat kung ang axis ay maaaring gumana nang matatag at mapagkakatiwalaan. Sa modernong mga sistema ng CNC, ang software ay kadalasang mayroong maraming function ng kompensasyon ng error, na maaaring matatag na makabawi sa mga error sa system ng bawat link sa feed transmission chain.
Halimbawa, ang clearance, elastic deformation, at contact stiffness ng bawat link sa transmission chain ay magpapakita ng iba't ibang instant na paggalaw depende sa mga salik gaya ng laki ng load ng workbench, ang haba ng distansya ng paggalaw, at ang bilis ng pagpoposisyon ng paggalaw. Sa ilang open-loop at semi-closed-loop na feed servo system, ang mga mekanikal na bahagi sa pagmamaneho pagkatapos sukatin ang mga bahagi ay maaapektuhan ng iba't ibang aksidenteng salik, na magreresulta sa mga makabuluhang random na error. Halimbawa, ang thermal elongation ng ball screws ay maaaring magdulot ng drift sa aktwal na positioning position ng workbench.
Upang komprehensibong suriin ang katumpakan ng pagganap ng mga tool sa makina ng CNC, bilang karagdagan sa mga tagapagpahiwatig ng katumpakan ng solong axis na binanggit sa itaas, mahalaga din na suriin ang katumpakan ng multi axis linkage machining. Ang katumpakan ng milling cylindrical surface o milling spatial spiral grooves (threads) ay isang indicator na maaaring komprehensibong suriin ang servo na sumusunod sa mga katangian ng paggalaw ng CNC axes (dalawa o tatlong axes) at ang interpolation function ng CNC system sa mga machine tool. Ang karaniwang paraan ng paghatol ay ang pagsukat ng bilog ng machined cylindrical surface.
Sa trial cutting ng CNC machine tools, ang paggiling ng oblique square four sided machining method ay isa ring mabisang paraan ng paghatol, na magagamit upang suriin ang katumpakan ng dalawang nakokontrol na axes sa linear interpolation motion. Sa panahon ng trial cutting na ito, ang end mill na ginagamit para sa precision machining ay naka-install sa spindle ng machine tool, at ang circular specimen na inilagay sa workbench ay giniling. Para sa maliliit at katamtamang laki ng mga tool sa makina, ang mga pabilog na specimen ay karaniwang pinipili sa loob ng hanay na ¥ 200 hanggang ¥ 300. Pagkatapos kumpletuhin ang paggiling, ilagay ang ispesimen sa isang roundness tester at sukatin ang roundness ng machined surface nito.
Sa pamamagitan ng pagmamasid at pagsusuri sa mga resulta ng machining, maraming mahalagang impormasyon tungkol sa katumpakan at pagganap ng mga kagamitan sa makina ang maaaring makuha. Kung may mga halatang pattern ng vibration ng milling cutter sa milled cylindrical surface, sinasalamin nito ang hindi matatag na interpolation speed ng machine tool; Kung mayroong isang makabuluhang elliptical error sa roundness na ginawa ng paggiling, ito ay nagpapahiwatig na ang mga nadagdag ng dalawang nakokontrol na axis system para sa interpolation motion ay hindi tumutugma; Sa isang pabilog na ibabaw, kung may mga stop mark sa mga punto kung saan ang bawat nakokontrol na axis ay nagbabago ng direksyon (ibig sabihin, sa tuloy-tuloy na cutting motion, kung ang feed motion ay hihinto sa isang tiyak na posisyon, ang tool ay bubuo ng isang maliit na seksyon ng metal cutting marks sa machining surface), ito ay nagpapahiwatig na ang forward at reverse clearances ng axis ay hindi naayos nang maayos.
Ang katumpakan ng paghatol ng CNC machine tool ay isang kumplikado at mahirap na proseso, at ang ilan ay nangangailangan pa ng tumpak na pagsusuri pagkatapos makumpleto ang machining. Ito ay dahil ang katumpakan ng mga tool sa makina ay naiimpluwensyahan ng isang kumbinasyon ng iba't ibang mga kadahilanan, kabilang ang disenyo ng istruktura ng tool ng makina, ang katumpakan ng pagmamanupaktura ng mga bahagi, kalidad ng pagpupulong, ang pagganap ng mga control system, at mga kondisyon sa kapaligiran sa panahon ng proseso ng machining.
Sa mga tuntunin ng istrukturang disenyo ng mga kagamitan sa makina, ang isang makatwirang layout ng istruktura at matibay na disenyo ay maaaring epektibong mabawasan ang panginginig ng boses at pagpapapangit sa panahon ng proseso ng machining, at sa gayon ay mapapabuti ang katumpakan ng machining. Halimbawa, ang paggamit ng mga high-strength na materyales sa kama, na-optimize na mga istruktura ng column at crossbeam, atbp., ay maaaring makatulong na mapahusay ang pangkalahatang katatagan ng machine tool.
Ang katumpakan ng pagmamanupaktura ng mga bahagi ay gumaganap din ng isang pangunahing papel sa katumpakan ng mga tool sa makina. Direktang tinutukoy ng katumpakan ng mga pangunahing bahagi gaya ng mga ball screw, linear guide, at spindle ang katumpakan ng paggalaw ng bawat motion axis ng machine tool. Tinitiyak ng mga de-kalidad na ball screw ang tumpak na linear motion, habang ang mga high-precision na linear na gabay ay nagbibigay ng maayos na patnubay.
Ang kalidad ng pagpupulong ay isa ring mahalagang salik na nakakaapekto sa katumpakan ng mga kagamitan sa makina. Sa proseso ng pagpupulong ng machine tool, kinakailangan na mahigpit na kontrolin ang mga parameter tulad ng katumpakan ng angkop, parallelism, at verticality sa pagitan ng iba't ibang mga bahagi upang matiyak ang tumpak na ugnayan ng paggalaw sa pagitan ng mga gumagalaw na bahagi ng machine tool sa panahon ng operasyon.
Ang pagganap ng sistema ng kontrol ay mahalaga para sa katumpakan ng kontrol ng mga tool sa makina. Ang mga advanced na CNC system ay maaaring makamit ang mas tumpak na kontrol sa posisyon, kontrol sa bilis, at mga operasyon ng interpolation, sa gayon ay nagpapabuti sa katumpakan ng machining ng mga tool sa makina. Samantala, ang error compensation function ng CNC system ay maaaring magbigay ng real-time na kompensasyon para sa iba't ibang mga error ng machine tool, higit pang pagpapabuti ng katumpakan ng machining.
Ang mga kondisyon sa kapaligiran sa panahon ng proseso ng machining ay maaari ding magkaroon ng epekto sa katumpakan ng machine tool. Ang mga pagbabago sa temperatura at halumigmig ay maaaring magdulot ng thermal expansion at contraction ng mga bahagi ng machine tool, at sa gayon ay makakaapekto sa katumpakan ng machining. Samakatuwid, sa mga sitwasyon ng high-precision machining, kadalasan ay kinakailangan na mahigpit na kontrolin ang kapaligiran ng machining at mapanatili ang pare-pareho ang temperatura at halumigmig.
Sa buod, ang katumpakan ng mga tool sa makina ng CNC ay isang komprehensibong tagapagpahiwatig na naiimpluwensyahan ng pakikipag-ugnayan ng maraming mga kadahilanan. Kapag pumipili ng CNC machine tool, kinakailangang isaalang-alang ang mga kadahilanan tulad ng uri ng machine tool, antas ng katumpakan, teknikal na mga parameter, pati na rin ang reputasyon at serbisyo pagkatapos ng pagbebenta ng tagagawa, batay sa mga kinakailangan sa katumpakan ng machining ng mga bahagi. Kasabay nito, sa panahon ng paggamit ng machine tool, ang regular na pagsubok sa katumpakan at pagpapanatili ay dapat na isagawa upang agad na matukoy at malutas ang mga problema, tinitiyak na ang machine tool ay palaging nagpapanatili ng mahusay na katumpakan at nagbibigay ng maaasahang mga garantiya para sa paggawa ng mga de-kalidad na bahagi.
Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya at mabilis na pag-unlad ng pagmamanupaktura, ang mga kinakailangan para sa katumpakan ng mga tool sa makina ng CNC ay patuloy na tumataas. Ang mga tagagawa ng CNC machine tool ay patuloy na nagsasaliksik at nagpapabago, na gumagamit ng mas advanced na mga teknolohiya at proseso upang mapabuti ang katumpakan at pagganap ng mga kagamitan sa makina. Kasabay nito, ang mga nauugnay na pamantayan sa industriya at mga detalye ay patuloy na pinapabuti, na nagbibigay ng mas siyentipiko at pinag-isang batayan para sa katumpakan na pagsusuri at kontrol sa kalidad ng mga tool sa makina ng CNC.
Sa hinaharap, bubuo ang mga tool sa makina ng CNC tungo sa mas mataas na katumpakan, kahusayan, at automation, na nagbibigay ng mas malakas na suporta para sa pagbabago at pag-upgrade ng industriya ng pagmamanupaktura. Para sa mga negosyo sa pagmamanupaktura, ang malalim na pag-unawa sa mga katangian ng katumpakan ng mga tool sa makina ng CNC, makatwirang pagpili at paggamit ng mga tool sa makina ng CNC, ang magiging susi sa pagpapabuti ng kalidad ng produkto at pagpapahusay ng pagiging mapagkumpitensya sa merkado.