Analisis mendalam tahap ketepatan dan keperluan ketepatan pemesinan untuk bahagian utama alatan mesin CNC
Dalam pembuatan moden, alat mesin CNC telah menjadi peralatan teras untuk menghasilkan pelbagai bahagian ketepatan dengan ketepatan tinggi, kecekapan tinggi, dan tahap automasi yang tinggi. Tahap ketepatan alatan mesin CNC secara langsung menentukan kualiti dan kerumitan bahagian yang boleh diproses, dan keperluan ketepatan pemesinan untuk bahagian utama bahagian tipikal memainkan peranan penting dalam pemilihan alatan mesin CNC.
Alat mesin CNC boleh dikelaskan kepada pelbagai jenis berdasarkan penggunaannya, termasuk mudah, berfungsi sepenuhnya, ketepatan ultra, dll. Setiap jenis boleh mencapai tahap ketepatan yang berbeza. Alat mesin CNC ringkas masih digunakan dalam beberapa mesin pelarik dan pengilangan, dengan resolusi gerakan minimum 0.01mm, dan ketepatan gerakan dan pemesinan biasanya melebihi (0.03-0.05) mm. Alat mesin jenis ini sesuai untuk beberapa tugas pemesinan dengan keperluan ketepatan yang agak rendah.
Alat mesin CNC ketepatan ultra digunakan terutamanya dalam bidang pemesinan khas, dan ketepatannya boleh mencapai tahap yang menakjubkan di bawah 0.001mm. Alat mesin ketepatan ultra tinggi ini boleh mengeluarkan bahagian yang sangat tepat, memenuhi keperluan ketat industri ketepatan tinggi dan canggih seperti aeroangkasa dan peralatan perubatan.
Selain klasifikasi mengikut tujuan, alat mesin CNC juga boleh dikelaskan kepada jenis biasa dan ketepatan berdasarkan ketepatan. Apabila menguji ketepatan alat mesin CNC, ia biasanya melibatkan 20-30 item. Walau bagaimanapun, item yang paling mewakili dan ciri terutamanya termasuk ketepatan kedudukan paksi tunggal, ketepatan kedudukan berulang paksi tunggal, dan kebulatan bahagian ujian yang dihasilkan oleh dua atau lebih paksi pemesinan yang dipautkan.
Ketepatan kedudukan paksi tunggal merujuk kepada julat ralat apabila meletakkan sebarang titik dalam lejang paksi, dan ia merupakan penunjuk utama yang secara langsung mencerminkan keupayaan ketepatan pemesinan alat mesin. Pada masa ini, terdapat perbezaan tertentu dalam peraturan, definisi, kaedah pengukuran dan kaedah pemprosesan data penunjuk ini di kalangan negara di seluruh dunia. Dalam pengenalan data sampel untuk pelbagai jenis alatan mesin CNC, piawaian biasa termasuk Piawaian Amerika (NAS), piawaian yang disyorkan Persatuan Pengilang Alat Mesin Amerika, Piawaian Jerman (VDI), Piawaian Jepun (JIS), Pertubuhan Piawaian Antarabangsa (ISO), dan Piawaian Kebangsaan China (GB).
Perlu diingatkan bahawa antara piawaian ini, piawaian Jepun menentukan yang paling rendah. Kaedah pengukuran adalah berdasarkan satu set data yang stabil, dan kemudian nilai ralat dimampatkan separuh dengan mengambil nilai ±. Oleh itu, ketepatan kedudukan yang diukur menggunakan kaedah pengukuran standard Jepun selalunya berbeza lebih daripada dua kali berbanding dengan keputusan yang diukur menggunakan piawaian lain. Walau bagaimanapun, piawaian lain, walaupun berbeza dalam pemprosesan data, semuanya mengikut undang-undang statistik ralat untuk menganalisis ketepatan pengukuran dan kedudukan. Ini bermakna bahawa untuk ralat titik kedudukan tertentu dalam lejang paksi terkawal alat mesin CNC, ia harus mencerminkan situasi ralat beribu-ribu masa kedudukan semasa penggunaan alat mesin jangka panjang. Walau bagaimanapun, dalam pengukuran sebenar, disebabkan oleh batasan dalam keadaan, hanya bilangan pengukuran yang terhad boleh dibuat (biasanya 5-7 kali).
Ketepatan kedudukan berulang paksi tunggal secara menyeluruh menggambarkan ketepatan komprehensif setiap komponen bergerak paksi, terutamanya untuk mencerminkan kestabilan kedudukan paksi pada mana-mana titik kedudukan dalam lejang, yang sangat penting. Ia adalah penunjuk asas untuk mengukur sama ada paksi boleh berfungsi dengan stabil dan boleh dipercayai. Dalam sistem CNC moden, perisian biasanya mempunyai fungsi pampasan ralat yang kaya, yang secara stabil boleh mengimbangi ralat sistem setiap pautan pada rantai penghantaran suapan.
Contohnya, kelegaan, ubah bentuk anjal dan kekakuan sentuhan setiap pautan dalam rantai penghantaran akan mempamerkan pergerakan serta-merta yang berbeza bergantung pada faktor seperti saiz beban meja kerja, panjang jarak pergerakan dan kelajuan kedudukan pergerakan. Dalam sesetengah sistem servo suapan gelung terbuka dan separa tertutup, komponen pemanduan mekanikal selepas mengukur komponen akan dipengaruhi oleh pelbagai faktor tidak sengaja, mengakibatkan ralat rawak yang ketara. Sebagai contoh, pemanjangan haba skru bola boleh menyebabkan hanyut dalam kedudukan kedudukan sebenar meja kerja.
Untuk menilai secara menyeluruh prestasi ketepatan alatan mesin CNC, sebagai tambahan kepada penunjuk ketepatan paksi tunggal yang dinyatakan di atas, adalah juga penting untuk menilai ketepatan pemesinan pautan berbilang paksi. Ketepatan mengisar permukaan silinder atau mengisar alur lingkaran spatial (benang) adalah penunjuk yang boleh menilai secara komprehensif servo mengikut ciri-ciri gerakan paksi CNC (dua atau tiga paksi) dan fungsi interpolasi sistem CNC dalam peralatan mesin. Kaedah penghakiman yang biasa adalah untuk mengukur kebulatan permukaan silinder yang dimesin.
Dalam pemotongan percubaan alat mesin CNC, mengisar kaedah pemesinan empat segi segi empat sama serong juga merupakan cara penghakiman yang berkesan, yang boleh digunakan untuk menilai ketepatan dua paksi terkawal dalam gerakan interpolasi linear. Semasa pemotongan percubaan ini, kilang akhir yang digunakan untuk pemesinan ketepatan dipasang pada gelendong alat mesin, dan spesimen bulat yang diletakkan di atas meja kerja dikisar. Untuk alatan mesin kecil dan sederhana, spesimen bulat biasanya dipilih dalam julat ¥ 200 hingga ¥ 300. Selepas selesai mengisar, letakkan spesimen pada penguji kebulatan dan ukur kebulatan permukaan mesinnya.
Dengan memerhati dan menganalisis hasil pemesinan, banyak maklumat penting tentang ketepatan dan prestasi alatan mesin boleh diperolehi. Jika terdapat corak getaran pemotong pengilangan yang jelas pada permukaan silinder giling, ia mencerminkan kelajuan interpolasi yang tidak stabil bagi alat mesin; Jika terdapat ralat elips yang ketara dalam kebulatan yang dihasilkan oleh pengilangan, ia menunjukkan bahawa keuntungan dua sistem paksi boleh dikawal untuk gerakan interpolasi tidak sepadan; Pada permukaan bulat, jika terdapat tanda henti pada titik di mana setiap paksi boleh dikawal menukar arah (iaitu, dalam gerakan pemotongan berterusan, jika gerakan suapan berhenti pada kedudukan tertentu, alat akan membentuk bahagian kecil tanda pemotongan logam pada permukaan pemesinan), ia menunjukkan bahawa kelegaan ke hadapan dan belakang paksi belum dilaraskan dengan betul.
Pertimbangan ketepatan alat mesin CNC adalah proses yang kompleks dan sukar, malah ada yang memerlukan penilaian yang tepat selepas pemesinan selesai. Ini kerana ketepatan alat mesin dipengaruhi oleh gabungan pelbagai faktor, termasuk reka bentuk struktur alat mesin, ketepatan pembuatan komponen, kualiti pemasangan, prestasi sistem kawalan, dan keadaan persekitaran semasa proses pemesinan.
Dari segi reka bentuk struktur alatan mesin, susun atur struktur yang munasabah dan reka bentuk tegar boleh mengurangkan getaran dan ubah bentuk secara berkesan semasa proses pemesinan, dengan itu meningkatkan ketepatan pemesinan. Contohnya, menggunakan bahan katil berkekuatan tinggi, struktur lajur dan rasuk silang yang dioptimumkan, dsb., boleh membantu meningkatkan kestabilan keseluruhan alatan mesin.
Ketepatan pembuatan komponen juga memainkan peranan asas dalam ketepatan alatan mesin. Ketepatan komponen utama seperti skru bola, pemandu linear dan gelendong secara langsung menentukan ketepatan gerakan setiap paksi gerakan alat mesin. Skru bola berkualiti tinggi memastikan gerakan linear yang tepat, manakala panduan linear berketepatan tinggi memberikan panduan yang lancar.
Kualiti pemasangan juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi ketepatan alatan mesin. Dalam proses pemasangan alat mesin, adalah perlu untuk mengawal ketat parameter seperti ketepatan pemasangan, selari, dan menegak antara pelbagai komponen untuk memastikan hubungan gerakan yang tepat antara bahagian yang bergerak alat mesin semasa operasi.
Prestasi sistem kawalan adalah penting untuk kawalan ketepatan alatan mesin. Sistem CNC lanjutan boleh mencapai kawalan kedudukan yang lebih tepat, kawalan kelajuan, dan operasi interpolasi, dengan itu meningkatkan ketepatan pemesinan alatan mesin. Sementara itu, fungsi pampasan ralat sistem CNC boleh memberikan pampasan masa nyata untuk pelbagai ralat alat mesin, meningkatkan lagi ketepatan pemesinan.
Keadaan persekitaran semasa proses pemesinan juga boleh memberi kesan kepada ketepatan alat mesin. Perubahan suhu dan kelembapan boleh menyebabkan pengembangan haba dan pengecutan komponen alat mesin, sekali gus menjejaskan ketepatan pemesinan. Oleh itu, dalam situasi pemesinan berketepatan tinggi, biasanya perlu mengawal persekitaran pemesinan dengan ketat dan mengekalkan suhu dan kelembapan malar.
Ringkasnya, ketepatan alat mesin CNC adalah penunjuk komprehensif yang dipengaruhi oleh interaksi pelbagai faktor. Apabila memilih alat mesin CNC, adalah perlu untuk mempertimbangkan faktor seperti jenis alat mesin, tahap ketepatan, parameter teknikal, serta reputasi dan perkhidmatan selepas jualan pengeluar, berdasarkan keperluan ketepatan pemesinan bahagian. Pada masa yang sama, semasa penggunaan alat mesin, ujian dan penyelenggaraan ketepatan tetap perlu dijalankan untuk mengenal pasti dan menyelesaikan masalah dengan segera, memastikan alat mesin sentiasa mengekalkan ketepatan yang baik dan memberikan jaminan yang boleh dipercayai untuk pengeluaran bahagian berkualiti tinggi.
Dengan kemajuan teknologi yang berterusan dan perkembangan pesat pembuatan, keperluan untuk ketepatan alat mesin CNC juga sentiasa meningkat. Pengeluar alat mesin CNC sentiasa menyelidik dan berinovasi, mengguna pakai teknologi dan proses yang lebih maju untuk meningkatkan ketepatan dan prestasi alatan mesin. Pada masa yang sama, piawaian dan spesifikasi industri yang berkaitan sentiasa diperbaiki, menyediakan asas yang lebih saintifik dan bersatu untuk penilaian ketepatan dan kawalan kualiti alatan mesin CNC.
Pada masa hadapan, alat mesin CNC akan berkembang ke arah ketepatan, kecekapan dan automasi yang lebih tinggi, memberikan sokongan yang lebih kukuh untuk transformasi dan menaik taraf industri pembuatan. Bagi perusahaan pembuatan, pemahaman yang mendalam tentang ciri ketepatan alatan mesin CNC, pemilihan munasabah dan penggunaan alatan mesin CNC, akan menjadi kunci untuk meningkatkan kualiti produk dan meningkatkan daya saing pasaran.