Mūsdienu ražošanas nozarē CNC darbgaldi ar savām efektīvajām un precīzajām apstrādes iespējām ir kļuvuši par ražošanas mugurkaulu. Tipisko CNC darbgaldu galveno daļu apstrādes precizitātes prasības neapšaubāmi ir galvenie elementi, kas nosaka precīza līmeņa CNC darbgaldu izvēli.
CNC darbgaldi tiek klasificēti dažādās kategorijās, piemēram, vienkārši, pilnībā funkcionāli un īpaši precīzi, ņemot vērā to daudzveidīgo pielietojumu, un to precizitātes līmeņi ievērojami atšķiras. Vienkārši CNC darbgaldi joprojām ieņem savu vietu mūsdienu virpu un frēzmašīnu jomā, ar minimālo kustības izšķirtspēju 0,01 mm, un kustības un apstrādes precizitāti parasti no 0,03 līdz 0,05 mm vai vairāk. Lai gan precizitāte ir relatīvi ierobežota, dažos apstrādes scenārijos, kur precizitātes prasības nav īpaši stingras, vienkārši CNC darbgaldi spēlē neaizstājamu lomu to ekonomisko ieguvumu un vieglās lietošanas dēļ.
Krasi pretstatā, īpaši precīzi CNC darbgaldi ir īpaši izstrādāti īpašām apstrādes vajadzībām, ar pārsteidzošu precizitāti 0,001 mm vai mazāk. Īpaši precīzi CNC darbgaldi bieži tiek izmantoti augstas precizitātes un progresīvās jomās, piemēram, kosmosa un medicīnas iekārtās, nodrošinot stabilu tehnisko atbalstu ārkārtīgi sarežģītu un precīzi prasīgu komponentu ražošanai.
No precizitātes viedokļa CNC darbgaldus var tālāk iedalīt parastajos un precīzijas tipos. Parasti CNC darbgaldiem ir 20 līdz 30 precizitātes pārbaudes vienumi, bet vissvarīgākie un reprezentatīvākie no tiem ir vienas ass pozicionēšanas precizitāte, vienas ass atkārtotas pozicionēšanas precizitāte un testa detaļas apaļums, ko ražo divas vai vairākas savienotas apstrādes asis.
Pozicionēšanas precizitāte un atkārtotas pozicionēšanas precizitāte viena otru papildina un kopā iezīmē darbgalda ass kustīgo komponentu visaptverošo precizitātes profilu. Īpaši atkārtotas pozicionēšanas precizitātes ziņā tā ir kā spogulis, kas skaidri atspoguļo ass pozicionēšanas stabilitāti jebkurā tās gājiena pozicionēšanas punktā. Šī īpašība kļūst par stūrakmeni, lai noteiktu, vai vārpsta var darboties stabili un droši, un ir izšķiroša, lai nodrošinātu darbgalda ilgtermiņa stabilu darbību un apstrādes kvalitātes nemainīgumu.
Mūsdienu CNC sistēmas programmatūra ir kā gudrs amatnieks ar bagātīgām un daudzveidīgām kļūdu kompensācijas funkcijām, kas spēj precīzi un stabili kompensēt katrā padeves pārvades ķēdes posmā radītās sistēmas kļūdas. Ņemot par piemēru dažādus pārvades ķēdes posmus, tādu faktoru kā klīrensa, elastīgās deformācijas un kontakta stingrības izmaiņas nav nemainīgas, bet gan uzrāda dinamiskas momentānas impulsa izmaiņas atkarībā no tādiem mainīgajiem lielumiem kā darbagalda slodzes lielums, kustības attālums un kustības pozicionēšanas ātrums.
Dažās atvērta cikla un daļēji slēgta cikla padeves servo sistēmās mehāniskās piedziņas komponentes pēc mērīšanas komponentiem ir kā kuģi, kas pārvietojas uz priekšu vējā un lietū, pakļauti dažādiem nejaušiem faktoriem. Piemēram, lodīšu skrūvju termiskās pagarināšanās parādība var izraisīt darbagalda faktiskās pozicionēšanas pozīcijas nobīdi, tādējādi radot ievērojamas nejaušas kļūdas apstrādes precizitātē. Rezumējot, ja atlases procesā ir izdarīta laba izvēle, nav šaubu, ka prioritāte jāpiešķir iekārtām ar vislabāko atkārtotas pozicionēšanas precizitāti, tādējādi nodrošinot stingru apstrādes kvalitātes nodrošināšanu.
Cilindrisku virsmu frēzēšanas vai telpisku spirālveida rievu (vītņu) frēzēšanas precizitāte, līdzīgi kā smalks lineāls darbgalda veiktspējas mērīšanai, ir galvenais rādītājs, lai vispusīgi novērtētu CNC ass (divu vai trīs asu) servo sekojošās kustības raksturlielumus un darbgalda CNC sistēmas interpolācijas funkciju. Efektīva metode šī rādītāja noteikšanai ir apstrādātās cilindriskās virsmas apaļuma mērīšana.
CNC darbgaldu testa paraugu griešanas praksē savu unikālo vērtību demonstrē arī slīpās kvadrātveida četrpusējās frēzēšanas metode, kas ļauj precīzi novērtēt divu vadāmu asu precizitātes veiktspēju lineārā interpolācijas kustībā. Veicot šo izmēģinājuma griešanas darbību, ir nepieciešams rūpīgi uzstādīt precīzai apstrādei paredzēto gala frēzi uz mašīnas vārpstas un pēc tam veikt rūpīgu frēzēšanu uz apļveida parauga, kas novietots uz darbagalda. Maziem un vidējiem darbgaldiem apļveida parauga izmērs parasti tiek izvēlēts no 200 līdz 300 ¥. Šis diapazons ir pārbaudīts praksē un var efektīvi novērtēt darbgalda apstrādes precizitāti.
Pēc frēzēšanas pabeigšanas uzmanīgi novietojiet sagriezto paraugu uz apaļuma mērītāja un izmēriet tā apstrādātās virsmas apaļumu, izmantojot precīzijas mērinstrumentu. Šajā procesā ir nepieciešams rūpīgi novērot un analizēt mērījumu rezultātus. Ja uz frēzētās cilindriskās virsmas ir acīmredzamas frēzes vibrācijas, tas brīdina, ka darbgalda interpolācijas ātrums var būt nestabils; ja frēzēšanas rezultātā iegūtajam apaļumam ir acīmredzamas eliptiskas kļūdas, tas bieži vien liecina, ka divu vadāmo asu sistēmu pastiprinājumi interpolācijas kustībā nav labi saskaņoti; ja uz apļveida virsmas katrā vadāmo asu kustības virziena maiņas punktā ir apstāšanās atzīmes (t.i., nepārtrauktas griešanas kustībā, apturot padeves kustību noteiktā pozīcijā, uz apstrādes virsmas veidosies neliels metāla griešanas atzīmju segments), tas nozīmē, ka ass priekšējā un atpakaļgaitas klīrenss nav noregulēts ideālā stāvoklī.
Vienas ass pozicionēšanas precizitātes jēdziens attiecas uz kļūdu diapazonu, kas rodas, pozicionējot jebkuru punktu ass gājiena ietvaros. Tā ir kā bāka, kas tieši izgaismo darbgalda apstrādes precizitātes spējas un tādējādi neapšaubāmi kļūst par vienu no svarīgākajiem CNC darbgaldu tehniskajiem rādītājiem.
Pašlaik dažādās pasaules valstīs pastāv zināmas atšķirības vienas ass pozicionēšanas precizitātes noteikumos, definīcijās, mērīšanas metodēs un datu apstrādes metodēs. Ieviešot plašu CNC darbgaldu paraugu datu klāstu, izplatītākie un plaši citētie standarti ietver Amerikas standartu (NAS), Amerikas Darbgaldu ražotāju asociācijas ieteiktos standartus, Vācijas standartu (VDI), Japānas standartu (JIS), Starptautiskās standartizācijas organizācijas (ISO) un Ķīnas nacionālo standartu (GB).
Starp šiem žilbinošajiem standartiem Japānas standarti ir samērā pielaidīgi noteikumu ziņā. Mērīšanas metode ir balstīta uz vienu stabilu datu kopu, un pēc tam gudri izmanto ± vērtības, lai kļūdas vērtību samazinātu uz pusi. Tā rezultātā, izmantojot Japānas standarta mērīšanas metodes, iegūtā pozicionēšanas precizitāte bieži vien vairāk nekā divas reizes atšķiras no citiem standartiem.
Lai gan citi standarti atšķiras datu apstrādes veidā, tie ir dziļi iesakņojušies kļūdu statistikas augsnē, lai analizētu un mērītu pozicionēšanas precizitāti. Konkrēti, noteiktai pozicionēšanas punkta kļūdai CNC darbgalda vadāmā ass gājienā, tai jāspēj atspoguļot iespējamās kļūdas, kas var rasties tūkstošiem pozicionēšanas reižu darbgalda ilgstošas lietošanas laikā nākotnē. Tomēr, ierobežojot faktiskos apstākļus, mērīšanas laikā bieži vien varam veikt tikai ierobežotu darbību skaitu, parasti 5 līdz 7 reizes.
CNC darbgaldu precizitātes novērtējums ir kā izaicinošs mīklu risināšanas ceļojums, ko nevar paveikt vienas nakts laikā. Daži precizitātes rādītāji prasa rūpīgu apstrādāto produktu pārbaudi un analīzi pēc darbgalda faktiskās apstrādes, kas neapšaubāmi palielina precizitātes novērtējuma grūtības un sarežģītību.
Lai nodrošinātu ražošanas vajadzībām atbilstošu CNC darbgaldu izvēli, pirms iepirkuma lēmumu pieņemšanas mums ir padziļināti jāizpēta darbgaldu precizitātes parametri un jāveic visaptveroša un detalizēta analīze. Vienlaikus ir ļoti svarīgi nodrošināt pietiekamu un padziļinātu komunikāciju un apmaiņu ar CNC darbgaldu ražotājiem. Izpratne par ražotāja ražošanas procesa līmeni, kvalitātes kontroles pasākumu stingrību un pēcpārdošanas servisa pilnīgumu var sniegt vērtīgāku atsauces pamatu mūsu lēmumu pieņemšanai.
Praktiskā pielietojuma scenārijos CNC darbgaldu tips un precizitātes līmenis jāizvēlas arī zinātniski un pamatoti, pamatojoties uz konkrētiem apstrādes uzdevumiem un detaļu precizitātes prasībām. Detaļām ar ārkārtīgi augstām precizitātes prasībām bez vilcināšanās prioritāte jāpiešķir darbgaldiem, kas aprīkoti ar modernām CNC sistēmām un augstas precizitātes komponentiem. Šī izvēle ne tikai nodrošina izcilu apstrādes kvalitāti, bet arī uzlabo ražošanas efektivitāti, samazina brāķu daudzumu un sniedz lielāku ekonomisko labumu uzņēmumam.
Turklāt regulāra precizitātes pārbaude un rūpīga CNC darbgaldu apkope ir galvenie pasākumi, lai nodrošinātu ilgtermiņa stabilu darbību un saglabātu augstas precizitātes apstrādes iespējas. Savlaicīgi identificējot un novēršot iespējamās precizitātes problēmas, darbgaldu kalpošanas laiku var efektīvi pagarināt, nodrošinot apstrādes kvalitātes stabilitāti un uzticamību. Tāpat kā rūpējoties par vērtīgu sacīkšu automašīnu, tikai nepārtraukta uzmanība un apkope var nodrošināt tās labu darbību trasē.
Rezumējot, CNC darbgaldu precizitāte ir daudzdimensionāls un visaptverošs apsvērumu rādītājs, kas aptver visu darbgaldu projektēšanas un izstrādes, ražošanas un montāžas, uzstādīšanas un atkļūdošanas, kā arī ikdienas lietošanas un apkopes procesu. Tikai vispusīgi izprotot un apgūstot attiecīgās zināšanas un tehnoloģijas, mēs varam gudri izvēlēties vispiemērotāko CNC darbgaldu faktiskajām ražošanas darbībām, pilnībā izmantot tā potenciālo efektivitāti un sniegt spēcīgu atbalstu ražošanas nozares enerģiskajai attīstībai.