Analisi approfondita di u livellu di precisione è di i requisiti di precisione di machinazione per e parti chjave di e macchine utensili CNC
In a fabricazione muderna, e macchine utensili CNC sò diventate l'attrezzatura principale per a pruduzzione di diverse parti di precisione cù a so alta precisione, alta efficienza è altu gradu di automatizazione. U livellu di precisione di e macchine utensili CNC determina direttamente a qualità è a cumplessità di e parti ch'elli ponu trasfurmà, è i requisiti di precisione di machinazione per e parti chjave di e parti tipiche ghjocanu un rolu decisivu in a selezzione di e macchine utensili CNC.
E macchine utensili CNC ponu esse classificate in vari tipi secondu u so usu, cumprese semplici, cumpletamente funziunali, ultra precisione, ecc. Ogni tipu pò ottene diversi livelli di precisione. E macchine utensili CNC simplici sò sempre aduprate in certi torni è fresatrici, cù una risoluzione minima di muvimentu di 0,01 mm, è una precisione di muvimentu è di machinazione generalmente sopra à (0,03-0,05) mm. Stu tipu di macchina utensile hè adattatu per certi travaglii di machinazione cù esigenze di precisione relativamente basse.
E macchine utensili CNC di ultra precisione sò aduprate principalmente in campi di machinazione speciali, è a so precisione pò ghjunghje à livelli stupenti sottu à 0,001 mm. Questa macchina utensile di ultra alta precisione pò fabricà pezzi estremamente precisi, rispondendu à i requisiti rigorosi di l'industrie di alta precisione è d'avanguardia cum'è l'aerospaziale è l'apparecchiature mediche.
In più di a classificazione per scopu, e macchine utensili CNC ponu ancu esse classificate in tipi ordinari è di precisione secondu a precisione. Quandu si prova a precisione di e macchine utensili CNC, di solitu si tratta di 20-30 elementi. Tuttavia, l'elementi più rappresentativi è caratteristici includenu principalmente a precisione di pusizionamentu à un solu asse, a precisione di pusizionamentu ripetutu à un solu asse è a rotondità di u pezzu di prova pruduttu da dui o più assi di machinazione culligati.
A precisione di pusizionamentu di un solu asse si riferisce à a gamma d'errore quandu si pusiziona qualsiasi puntu in a corsa di l'asse, è hè un indicatore chjave chì riflette direttamente a capacità di precisione di machinazione di a macchina utensile. Attualmente, ci sò certe differenze in i regulamenti, definizioni, metudi di misurazione è metudi di trasfurmazione di dati di questu indicatore trà i paesi di u mondu. In l'introduzione di dati di mostra per vari tipi di macchine utensili CNC, i standard cumuni includenu u Standard Americanu (NAS), i standard raccomandati di l'Associazione Americana di i Produttori di Macchine Utensili, u Standard Tedescu (VDI), u Standard Giapponese (JIS), l'Organizazione Internaziunale per a Standardizazione (ISO) è u Standard Naziunale di a Cina (GB).
Ci vole à nutà chì trà sti standard, u standard giapponese specifica u più bassu. U metudu di misurazione hè basatu annantu à un unicu inseme di dati stabili, è dopu u valore d'errore hè cumpressu à a mità pigliendu un valore ±. Dunque, a precisione di pusizionamentu misurata cù i metudi di misurazione standard giapponesi spessu differisce di più di duie volte paragunatu à i risultati misurati cù altri standard. Tuttavia, altri standard, ancu s'elli sò diffirenti in u trattamentu di i dati, seguitanu tutti a lege di e statistiche d'errore per analizà a precisione di misurazione è di pusizionamentu. Questu significa chì per un certu errore di puntu di pusizionamentu in una corsa d'asse cuntrollabile di una macchina utensile CNC, deve riflette a situazione d'errore di migliaia di volte di pusizionamentu durante l'usu à longu andà di a macchina utensile. Tuttavia, in a misurazione attuale, per via di limitazioni in e cundizioni, solu un numeru limitatu di misurazioni pò esse fattu (di solitu 5-7 volte).
A precisione di pusizionamentu ripetutu di un solu asse riflette in modu cumpletu a precisione cumpleta di ogni cumpunente mobile di l'asse, in particulare per riflette a stabilità di pusizionamentu di l'asse in ogni puntu di pusizionamentu in a corsa, ciò chì hè di grande impurtanza. Hè un indicatore basicu per misurà se l'asse pò funziunà in modu stabile è affidabile. In i sistemi CNC muderni, u software hà di solitu funzioni ricche di compensazione di l'errore, chì ponu cumpensà in modu stabile l'errori di sistema di ogni ligame nantu à a catena di trasmissione di l'alimentazione.
Per esempiu, u ghjocu, a deformazione elastica è a rigidità di cuntattu di ogni ligame in a catena di trasmissione mostreranu movimenti istantanei diversi secondu fattori cum'è a dimensione di u caricu di u bancu di travagliu, a lunghezza di a distanza di muvimentu è a velocità di pusizionamentu di u muvimentu. In certi sistemi di servoalimentazione à ciclu apertu è semi-chjusu, i cumpunenti di guida meccanica dopu a misurazione di i cumpunenti saranu affettati da diversi fattori accidentali, risultendu in errori aleatorii significativi. Per esempiu, l'allungamentu termicu di e viti à sfere pò causà deriva in a pusizione di pusizionamentu attuale di u bancu di travagliu.
Per valutà cumpletamente e prestazioni di precisione di e macchine utensili CNC, in più di l'indicatori di precisione à un asse citati sopra, hè ancu cruciale valutà a precisione di a machinazione di ligami multiasse. A precisione di a fresatura di superfici cilindriche o di a fresatura di scanalature a spirale spaziali (filettature) hè un indicatore chì pò valutà cumpletamente e caratteristiche di u muvimentu di servoseguimentu di l'assi CNC (dui o trè assi) è a funzione d'interpolazione di i sistemi CNC in e macchine utensili. U metudu abituale di ghjudiziu hè di misurà a rotondità di a superficia cilindrica machinata.
In a prova di taglio di macchine utensili CNC, a fresatura cù u metudu di machinazione obliqua quadrata à quattru lati hè ancu un modu efficace di ghjudiziu, chì pò esse adupratu per valutà a precisione di dui assi cuntrullati in u muvimentu d'interpolazione lineare. Durante sta prova di taglio, a fresa a candela aduprata per a machinazione di precisione hè installata nantu à u mandrinu di a macchina utensile, è u campione circulare piazzatu nantu à u bancu di travagliu hè fresatu. Per e macchine utensili di dimensioni chjuche è medie, i campioni circulari sò generalmente selezziunati in l'intervallu da ¥ 200 à ¥ 300. Dopu avè cumpletatu a fresatura, mette u campione nantu à un tester di rotondità è misurate a rotondità di a so superficia lavorata.
Osservendu è analizendu i risultati di a machinazione, si ponu ottene parechje informazioni impurtanti nantu à a precisione è e prestazioni di e macchine utensili. S'ellu ci sò mudelli di vibrazione evidenti di a fresa nantu à a superficia cilindrica fresata, questu riflette a velocità d'interpolazione instabile di a macchina utensile; S'ellu ci hè un errore ellitticu significativu in a rotondità prodotta da a fresatura, indica chì i guadagni di i dui sistemi d'assi cuntrollabili per u muvimentu d'interpolazione ùn currispondenu micca; Nantu à una superficia circulare, s'ellu ci sò marchi di stop nantu à i punti induve ogni asse cuntrollabile cambia direzzione (vale à dì, in u muvimentu di tagliu cuntinuu, s'ellu u muvimentu di avanzamentu si ferma in una certa pusizione, l'utensile formerà una piccula sezione di marchi di tagliu di metallu nantu à a superficia di machinazione), indica chì i spazii in avanti è in daretu di l'asse ùn sò stati aghjustati currettamente.
U ghjudiziu di a precisione di e macchine utensili CNC hè un prucessu cumplessu è difficiule, è alcune richiedenu ancu una valutazione precisa dopu à a fine di a machinazione. Questu hè perchè a precisione di e macchine utensili hè influenzata da una cumbinazione di vari fattori, cumpresi u disignu strutturale di a macchina utensile, a precisione di fabricazione di i cumpunenti, a qualità di l'assemblea, e prestazioni di i sistemi di cuntrollu è e cundizioni ambientali durante u prucessu di machinazione.
In termini di cuncepimentu strutturale di e macchine utensili, una struttura raghjonevule è un cuncepimentu rigidu ponu riduce efficacemente e vibrazioni è e deformazioni durante u prucessu di machinazione, migliurendu cusì a precisione di a machinazione. Per esempiu, l'usu di materiali di lettu d'alta resistenza, strutture di colonne è travi trasversali ottimizzate, ecc., ponu aiutà à migliurà a stabilità generale di a macchina utensile.
A precisione di fabricazione di i cumpunenti ghjoca ancu un rolu fundamentale in a precisione di e macchine utensili. A precisione di i cumpunenti chjave cum'è e viti à ricircolo di sfere, e guide lineari è i mandrini determina direttamente a precisione di u muvimentu di ogni asse di muvimentu di a macchina utensile. E viti à ricircolo di sfere di alta qualità assicuranu un muvimentu lineare precisu, mentre chì e guide lineari di alta precisione furniscenu una guida fluida.
A qualità di l'assemblaggio hè ancu un fattore impurtante chì influenza a precisione di e macchine utensili. In u prucessu di assemblaggio di a macchina utensile, hè necessariu cuntrullà strettamente i parametri cum'è a precisione di adattamentu, u parallelismu è a verticalità trà i vari cumpunenti per assicurà a relazione di muvimentu precisa trà e parti mobili di a macchina utensile durante u funziunamentu.
A prestazione di u sistema di cuntrollu hè cruciale per u cuntrollu di precisione di e macchine utensili. I sistemi CNC avanzati ponu ottene un cuntrollu di pusizione più precisu, un cuntrollu di velocità è operazioni d'interpolazione, migliurendu cusì a precisione di machinazione di e macchine utensili. Intantu, a funzione di compensazione di l'errore di u sistema CNC pò furnisce una compensazione in tempu reale per vari errori di a macchina utensile, migliurendu ulteriormente a precisione di machinazione.
E cundizioni ambientali durante u prucessu di machinazione ponu ancu avè un impattu nantu à a precisione di a macchina utensile. I cambiamenti di temperatura è umidità ponu causà espansione termica è cuntrazione di i cumpunenti di a macchina utensile, affettendu cusì a precisione di machinazione. Dunque, in situazioni di machinazione di alta precisione, hè generalmente necessariu cuntrullà strettamente l'ambiente di machinazione è mantene una temperatura è umidità custanti.
In riassuntu, a precisione di e macchine utensili CNC hè un indicatore cumpletu chì hè influenzatu da l'interazione di numerosi fattori. Quandu si sceglie una macchina utensile CNC, hè necessariu cunsiderà fattori cum'è u tipu di macchina utensile, u livellu di precisione, i parametri tecnichi, è ancu a reputazione è u serviziu post-vendita di u fabricatore, basatu annantu à i requisiti di precisione di machinazione di e parti. À u listessu tempu, durante l'usu di a macchina utensile, devenu esse realizati testi di precisione è manutenzione regulare per identificà è risolve prontamente i prublemi, assicurendu chì a macchina utensile mantenga sempre una bona precisione è furnendu garanzie affidabili per a pruduzzione di parti di alta qualità.
Cù u prugressu cuntinuu di a tecnulugia è u sviluppu rapidu di a fabricazione, i requisiti per a precisione di e macchine utensili CNC sò ancu in costante crescita. I pruduttori di macchine utensili CNC sò in costante ricerca è innovazione, aduttendu tecnulugie è prucessi più avanzati per migliurà a precisione è e prestazioni di e macchine utensili. À u listessu tempu, i standard è e specifiche di l'industria pertinenti sò constantemente migliorati, furnendu una basa più scientifica è unificata per a valutazione di a precisione è u cuntrollu di qualità di e macchine utensili CNC.
In u futuru, e macchine utensili CNC si svilupperanu versu una precisione, una efficienza è una automatizazione più elevate, furnendu un sustegnu più forte per a trasfurmazione è a migliurazione di l'industria manifatturiera. Per l'imprese manifatturiere, una cunniscenza prufonda di e caratteristiche di precisione di e macchine utensili CNC, una selezzione è un usu ragiunevuli di e macchine utensili CNC, saranu a chjave per migliurà a qualità di u produttu è aumentà a cumpetitività di u mercatu.