Analysera de tre viktigaste punkterna som kräver precisionsmätning vid leverans av en CNC-bearbetningscentral.

Analys av nyckelelementen i precisionsgodkännandet av CNC-bearbetningscenter

I. Introduktion

II. Geometrisk precisionsinspektion av CNC-bearbetningscentraler

(I) Inspektionspunkter och konnotationer

• Arbetsbordets planhet: Som fastspänningsreferens för arbetsstycken påverkar arbetsbordets planhet direkt arbetsstyckenas installationsprecision och den plana kvaliteten efter bearbetning. Om planheten överstiger toleransen kommer problem som ojämn tjocklek och försämrad ytjämnhet att uppstå vid bearbetning av plana arbetsstycken.
• Ömsesidig vinkelräthet mellan rörelserna i varje koordinatriktning: Vinkelräthetsavvikelsen mellan X-, Y- och Z-koordinataxlarna kommer att orsaka avvikelser i den rumsliga geometriska formen på det bearbetade arbetsstycket. Till exempel, vid fräsning av ett rätblocksformat arbetsstycke kommer de ursprungligen vinkelräta kanterna att ha vinkelavvikelser, vilket allvarligt påverkar arbetsstyckets monteringsprestandan.
• Parallellitet hos arbetsbordets yta under rörelser i X- och Y-koordinatriktningarna: Denna parallellitet säkerställer att det relativa positionsförhållandet mellan skärverktyget och arbetsbordets yta förblir konstant när verktyget rör sig i X- och Y-planet. Annars kommer ojämna bearbetningstoleranser att uppstå under planfräsning, vilket resulterar i en försämrad ytkvalitet och till och med överdrivet slitage på skärverktyget.
• Parallellitet hos T-spårets sida på arbetsbordets yta under rörelse i X-koordinatriktningen: För bearbetningsuppgifter som kräver fixturpositionering med hjälp av T-spåret är noggrannheten hos denna parallellitet relaterad till noggrannheten hos fixturinstallationen, vilket i sin tur påverkar arbetsstyckets positioneringsprecision och bearbetningsprecision.
• Spindelns axiella kastavstånd: Spindelns axiella kastavstånd orsakar en liten förskjutning av skärverktyget i axiell riktning. Under borrning, urborrning och andra bearbetningsprocesser kommer det att resultera i fel i håldiameterstorlek, försämring av hålets cylindricitet och en ökning av ytjämnheten.
• Radiell rundgång i spindelhålet: Detta påverkar skärverktygets fastspänningsprecision, vilket gör att verktygets radiella position blir instabil under rotation. Vid fräsning av den yttre cirkeln eller borrning av hål ökar det konturformsfelet hos den bearbetade delen, vilket gör det svårt att säkerställa rundhet och cylindricitet.
• Spindelaxelns parallellitet när spindellådan rör sig längs Z-koordinatriktningen: Detta precisionsindex är avgörande för att säkerställa att den relativa positionen mellan skärverktyget och arbetsstycket är konsekvent vid bearbetning vid olika Z-axelpositioner. Om parallelliteten är dålig kommer ojämna bearbetningsdjup att uppstå vid djupfräsning eller borrning.
• Vinkelrätthet mellan spindelns rotationsaxel och arbetsbordets yta: För vertikala fleroperationsmaskiner bestämmer denna vinkelrätthet direkt precisionen vid bearbetning av vertikala ytor och lutande ytor. Om det finns en avvikelse kommer problem som icke-vinkelräta vertikala ytor och felaktiga lutande ytvinklar att uppstå.
• Rakhet hos spindelboxens rörelse längs Z-koordinatriktningen: Rakhetsfelet kommer att orsaka att skärverktyget avviker från den ideala raka banan under rörelse längs Z-axeln. Vid bearbetning av djupa hål eller flerstegsytor kommer det att orsaka koaxialitetsfel mellan stegen och rakhetsfel hos hålen.

(II) Vanligt förekommande inspektionsverktyg

(III) Inspektionsåtgärder

III. Positioneringsprecisionsinspektion av CNC-bearbetningscenter

(I) Definition och påverkande faktorer för positioneringsprecision

(II) Inspektionsinnehåll

• Positioneringsprecision och repetitiv positioneringsprecision för varje linjär rörelseaxel: Positioneringsprecisionen återspeglar avvikelseområdet mellan den kommenderade positionen och den faktiska uppnådda positionen för koordinataxeln, medan repetitiv positioneringsprecision återspeglar graden av positionsspridning när koordinataxeln upprepade gånger rör sig till samma kommenderade position. Till exempel, vid konturfräsning kommer dålig positioneringsprecision att orsaka avvikelser mellan den bearbetade konturformen och den designade konturen, och dålig repetitiv positioneringsprecision kommer att leda till inkonsekventa bearbetningsbanor vid bearbetning av samma kontur flera gånger, vilket påverkar ytkvaliteten och dimensionsprecisionen.
• Returprecision för den mekaniska origo för varje linjärrörelseaxel: Den mekaniska origo är referenspunkten för koordinataxeln, och dess returprecision påverkar direkt noggrannheten för koordinataxelns initiala position efter att maskinverktyget har slagits på eller nollåtergången har utförts. Om returprecisionen inte är hög kan det leda till avvikelser mellan arbetsstyckets koordinatsystems origo vid efterföljande bearbetning och den konstruerade origo, vilket resulterar i systematiska positionsfel i hela bearbetningsprocessen.
• Glapp för varje linjärrörelseaxel: När koordinataxeln växlar mellan framåt- och bakåtrörelser, på grund av faktorer som spelrummet mellan mekaniska transmissionskomponenter och förändringar i friktion, kommer glapp att uppstå. Vid bearbetningsuppgifter med frekventa framåt- och bakåtrörelser, såsom att fräsa gängor eller utföra fram- och återgående konturbearbetning, kommer glapp att orsaka "stegliknande" fel i bearbetningsbanan, vilket påverkar bearbetningsprecisionen och ytkvaliteten.
• Positioneringsprecision och repetitiv positioneringsprecision för varje roterande axel (roterande arbetsbord): För fleroperationscentra med roterande arbetsbord är positioneringsprecisionen och den repetitiva positioneringsprecisionen för de roterande rörelseaxlarna avgörande för bearbetning av arbetsstycken med cirkulär indexering eller flerstationsbearbetning. Till exempel, vid bearbetning av arbetsstycken med komplexa cirkulära fördelningsegenskaper, såsom turbinblad, bestämmer precisionen hos den roterande axeln direkt vinkelprecisionen och fördelningsuniformiteten mellan bladen.
• Returprecision för origo för varje roterande rörelseaxel: I likhet med den linjära rörelseaxeln påverkar returprecisionen för origo för den roterande rörelseaxeln noggrannheten för dess initiala vinkelposition efter nollåtergångsoperationen, och det är en viktig grund för att säkerställa precisionen vid flerstationsbearbetning eller cirkulär indexering.
• Glapp för varje roterande axel: Glappet som genereras när den roterande axeln växlar mellan framåt- och bakåtrotation orsakar vinkelavvikelser vid bearbetning av cirkulära konturer eller vinkelindexering, vilket påverkar arbetsstyckets formprecision och positionsprecision.

(III) Inspektionsmetoder och utrustning

IV. Skärprecisionsinspektion av CNC-bearbetningscentraler

(I) Skärprecisionens natur och betydelse

(II) Inspektionsklassificering och innehåll

• Precisionsinspektion av enstaka bearbetningar
  • Borrningsprecision – Rundhet, cylindricitet: Borrning är en vanlig bearbetningsprocess i fleroperationsmaskiner. Rundheten och cylindriciteten hos det borrade hålet återspeglar direkt maskinverktygets precisionsnivå när roterande och linjära rörelser samverkar. Rundhetsfel leder till ojämna håldiameterstorlekar, och cylindricitetsfel gör att hålets axel böjs, vilket påverkar precisionen i passningen med andra delar.
  • Planhet och stegskillnad vid planfräsning med pinnfräsar: Vid fräsning av ett plan med en pinnfräs återspeglar planheten parallelliteten mellan arbetsbordets yta och verktygets rörelseplan och det enhetliga slitaget på verktygets skäregg, medan stegskillnaden återspeglar verktygets skärdjups konsistens i olika positioner under planfräsprocessen. Om det finns en stegskillnad indikerar det att det finns problem med maskinverktygets rörelseuniformitet i X- och Y-planet.
  • Vinkelrätt och parallellitet vid sidfräsning med pinnfräsar: Vid fräsning av sidoytan testar vinkelrätten respektive parallelliteten vinkelrätten mellan spindelns rotationsaxel och koordinataxeln samt parallellitetsförhållandet mellan verktyget och referensytan vid skärning på sidoytan, vilket är av stor betydelse för att säkerställa formprecisionen och monteringsprecisionen hos arbetsstyckets sidoyta.
• Precisionsinspektion av bearbetning av ett standardiserat omfattande provstycke
  • Innehåll i skärprecisionsinspektion för horisontella fleroperationsmaskiner
    • Precision för borrhålsavstånd — i X-axelns riktning, Y-axelns riktning, diagonal riktning och håldiameteravvikelse: Precisionen för borrhålsavståndet testar på ett omfattande sätt verktygsmaskinens positioneringsprecision i X- och Y-planet och förmågan att kontrollera dimensionell precision i olika riktningar. Håldiameteravvikelsen återspeglar ytterligare borrprocessens precisionsstabilitet.
    • Rakhet, parallellitet, tjockleksskillnad och vinkelräthet vid fräsning av omgivande ytor med pinnfräsar: Genom att fräsa de omgivande ytorna med pinnfräsar kan verktygets positionsnoggrannhet i förhållande till olika ytor på arbetsstycket detekteras under fleraxlig länkbearbetning. Rakhet, parallellitet respektive vinkelräthet testar den geometriska formnoggrannheten mellan ytorna, och tjockleksskillnaden återspeglar verktygets skärdjupskontrollnoggrannhet i Z-axelns riktning.
    • Rakhet, parallellitet och vinkelräthet vid tvåaxlig länkfräsning av raka linjer: Tvåaxlig länkfräsning av raka linjer är en grundläggande konturbearbetningsoperation. Denna precisionsinspektion kan utvärdera maskinverktygets banprecision när X- och Y-axlarna rör sig koordinerat, vilket spelar en nyckelroll för att säkerställa precisionen vid bearbetning av arbetsstycken med olika raka konturformer.
    • Rundhet vid bågfräsning med pinnfräsar: Precisionen vid bågfräsning testar huvudsakligen maskinverktygets precision under båginterpoleringsrörelse. Rundhetsfel påverkar formprecisionen hos arbetsstycken med bågkonturer, såsom lagerhus och kugghjul.

(III) Villkor och krav för inspektion av skärprecision

V. Slutsats