Víte, jak vybrat vhodnou přesnost pro vertikální obráběcí centra?

Požadavky na přesnost klíčových součástí typických vertikálních obráběcích center určují úroveň přesnosti výběru CNC obráběcích strojů. CNC obráběcí stroje lze rozdělit na jednoduché, plně funkční, ultra přesné atd. podle jejich použití a liší se i přesností, které mohou dosáhnout. Jednoduchý typ se v současnosti používá v některých soustruzích a frézkách s minimálním rozlišením pohybu 0,01 mm a přesnost pohybu i obrábění je nad (0,03-0,05) mm. Ultra přesný typ se používá pro speciální obrábění s přesností menší než 0,001 mm. Toto se týká především nejrozšířenějších plně funkčních CNC obráběcích strojů (zejména obráběcích center).
Vertikální obráběcí centra lze podle přesnosti rozdělit na běžné a přesné typy. CNC obráběcí stroje mají obecně 20–30 položek kontroly přesnosti, ale jejich nejvýraznějšími položkami jsou: přesnost polohování v jedné ose, přesnost opakovaného polohování v jedné ose a kruhovitost zkušebních kusů vyrobených dvěma nebo více propojenými obráběcími osami.
Přesnost polohování a opakovaná přesnost polohování komplexně odrážejí celkovou přesnost každé pohyblivé součásti osy. Zejména z hlediska opakované přesnosti polohování odráží stabilitu polohování osy v jakémkoli bodě polohování v rámci jejího zdvihu, což je základní ukazatel pro měření, zda osa může pracovat stabilně a spolehlivě. V současné době má software v CNC systémech bohaté funkce kompenzace chyb, které dokáží stabilně kompenzovat systémové chyby v každém článku řetězce přenosu posuvu. Například faktory, jako jsou vůle, elastická deformace a kontaktní tuhost v každém článku řetězce přenosu, často odrážejí různé okamžité pohyby v závislosti na velikosti zatížení pracovního stolu, délce dráhy pohybu a rychlosti polohování. V některých servosystémech posuvu s otevřenou a polouzavřenou smyčkou jsou mechanické hnací součásti po měření ovlivněny různými náhodnými faktory a také vykazují významné náhodné chyby, jako je například posun skutečné polohy pracovního stolu způsobený tepelným prodloužením kuličkového šroubu. Stručně řečeno, pokud si můžete vybrat, vyberte zařízení s nejlepší opakovanou přesností polohování!
Přesnost vertikálního obráběcího centra při frézování válcových ploch nebo frézování prostorových spirálových drážek (závitů) je komplexním vyhodnocením charakteristik pohybu servopohonu CNC os (dvou nebo tří os) a interpolační funkce CNC systému obráběcího stroje. Metoda posouzení spočívá v měření kruhovitosti obráběného válcového povrchu. U CNC obráběcích strojů existuje také metoda frézování šikmého čtvercového čtyřstranného obrábění pro řezání zkušebních kusů, která může také určit přesnost dvou řiditelných os při lineárním interpolačním pohybu. Při tomto zkušebním řezání se fréza používaná pro přesné obrábění instaluje na vřeteno obráběcího stroje a frézuje se kruhový vzorek umístěný na pracovním stole. U malých a středních obráběcích strojů se kruhový vzorek obvykle odebírá při úhlech Φ 200~Φ 300, poté se vyříznutý vzorek umístí na tester kruhovitosti a změří se kruhovitost obrobeného povrchu. Zřejmé vibrační vzorce frézy na válcovém povrchu naznačují nestabilní interpolační rychlost obráběného stroje; Frézovaná kruhovitost má významnou eliptickou chybu, což odráží nesoulad v zesílení dvou řiditelných osových systémů pro interpolační pohyb; Pokud jsou na každém bodě změny směru pohybu řiditelné osy na kruhovém povrchu značky zastavení (při kontinuálním řezném pohybu zastavení posuvu v určité poloze vytvoří na obráběném povrchu malý segment stop po řezu kovu), znamená to, že vůle osy vpřed a vzad nebyly správně nastaveny.
Přesnost polohování v jedné ose se vztahuje k rozsahu chyb při polohování v libovolném bodě v rámci zdvihu osy, což může přímo odrážet schopnost přesnosti obrábění obráběcího stroje, což z něj činí nejdůležitější technický ukazatel CNC obráběcích strojů. V současné době mají země po celém světě pro tento ukazatel různé předpisy, definice, metody měření a zpracování dat. Při úvodu různých vzorových dat CNC obráběcích strojů se běžně používanými normami rozumí americká norma (NAS) a doporučené normy Americké asociace výrobců obráběcích strojů, německá norma (VDI), japonská norma (JIS), Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) a čínská národní norma (GB). Nejnižší normou mezi těmito normami je japonská norma, protože její metoda měření je založena na jediné sadě stabilních dat a hodnota chyby je poté komprimována na polovinu s hodnotou ±. Proto je přesnost polohování měřená touto metodou měření často více než dvojnásobná oproti přesnosti měřené jinými normami.
Přestože existují rozdíly ve zpracování dat mezi ostatními standardy, všechny odrážejí potřebu analyzovat a měřit přesnost polohování podle statistik chyb. To znamená, že chyba bodu polohování v řiditelném zdvihu osy CNC obráběcího stroje (vertikálního obráběcího centra) by měla odrážet chybu, která se v budoucnu při dlouhodobém používání obráběcího stroje vyskytne tisíckrát. Během měření však můžeme měřit pouze omezený početkrát (obvykle 5–7krát).
Přesnost vertikálních obráběcích center je obtížné určit a některá vyžadují obrábění před posouzením, takže tento krok je poměrně obtížný.