Промышленность высокоточных станков оптимизирует точность вертикального фрезы

В металлообработке точность является определяющим показателем превосходства производства.Вертикальные фрезерные машины, особенно вертикальные фрезерные станки с ЧПУ, известны своей исключительной точностьюОднако эта точность не присуща; она является результатом синергетического взаимодействия проектирования, производства, эксплуатации и технического обслуживания.В этой статье рассматривается определение вертикальной точности мельницы, его влияющие факторы и стратегии оптимизации для максимизации потенциала точности.

Для правильной оценки и контроля процессов фрезерной обработки необходимо использовать технические характеристики.Мы должны разложить точность на несколько количественных показателей, не только академических понятий, но и критических факторов, непосредственно влияющих на качество деталей., сборка подходит, и успех проекта.

Точность позиционирования и повторяемость представляют собой две наиболее важные показатели производительности машин с ЧПУ, хотя они измеряют различные аспекты поведения машины.

• Точность позиционирования:Измеряет способность машины достигать запрограммированных координат. Например, при команде перемещаться до X = 100 000 мм машина с точностью ± 0,005 мм может фактически позиционироваться между 99,995 мм и 100,005 мм.Эта абсолютная способность к позиционированию оказывается решающей для работы с прототипами, обеспечивая точное соответствие деталей спецификациям конструкции.
• Повторяемость:На нашем примере, если машина первоначально движется до X=100,002 мм,высокая повторяемость обеспечивает последовательное возвращение последующих команд в это положениеНесмотря на то, что эта последовательность не является совершенно точной, она становится чрезвычайно важной в серийном производстве, гарантируя единообразие части.

В то время как точность позиционирования оценивает производительность одной оси, объемная точность оценивает точность на всем трехмерном рабочем пространстве.и ошибки оси Z плюс отклонения перпендикулярности и прямотыСложная обработка 3D-контуров, особенно в аэрокосмической или формовой промышленности, требует исключительной объемной точности, поскольку даже незначительные искажения оси возникают на концах рабочего пространства.

Несмотря на то, что это не измерение, шероховатость поверхности (Ra) служит индикатором стабильности процесса.В то время как плохая отделка, даже на деталях с высокой точностью измерений, может продемонстрировать вибрацию (разговоры)., неправильный выбор инструмента или не оптимальные параметры питания/скорости.Отличная поверхность часто сигнализирует о жесткости и тонкой настройке, необходимых для узких толерантности.

Спецификации машин не возникают произвольно, а благодаря тщательной инженерии, высококачественным материалам и точной сборке.Вертикальные обрабатывающие центры (VMC) представляют собой сложные системы, где каждый компонент влияет на окончательную точность.

Строгость является краеугольным камнем точности обработки. Высококачественные VMC используют высококачественные чугунные основания с ослабленным напряжением, превосходящие сваренную сталь для амортизации вибраций и тепловой стабильности.Анализ конечных элементов (FEA) оптимизирует конструкции рамы для создания жестких структур, которые минимизируют отклонение под силами резания.

Спиндел, поддерживаемый высокоточными угловыми контактными подшипниками, должен вращаться с минимальным расходом.Шаровые винты преобразуют вращение сервомотора в почти идеальное линейное движение, в то время как жесткие линейные проводники обеспечивают стабильные пути движения с низким уровнем трения без игры под нагрузкой.

Современные контроллеры CNC (Fanuc, Siemens, Mitsubishi) обрабатывают G-код с расширенным просмотром вперед для оптимальных путей инструмента.Системы с закрытым контуром, использующие вращающиеся кодеры или линейные шкалы, обеспечивают обратную связь о положении в режиме реального времени, что позволяет микросекундным коррекциям поддерживать исключительную точность.

Высококачественные носители инструментов (CAT/BT/HSK) минимизируют вытекание инструмента, в то время как надежное устройство предотвращает движение заготовки во время агрессивной резки.Качество установки оказывается не менее важным, чем качество машины, но совершенно точная машина не может компенсировать плохое оборудование или фиксацию заготовки..

Даже превосходные машины требуют надлежащей рабочей среды для поддержания установленных допустимых норм.

Опытные машинисты способствуют не только загрузке деталей, но и оптимизируют программирование CAM (включая такие стратегии, как трохоидная фреска), выбирают идеальные скорости питания для материалов/инструментов,и тщательно устанавливать смещения заготовки/инструмента для предотвращения ошибок глубины.

Температурные колебания, даже на несколько градусов, вызывают тепловое расширение в каркасах машин и больших деталях.Вибрационная изоляция с помощью твердых фундаментов предотвращает возникновение внешних вибраций (от близлежащего оборудования или трафика)..

Твердые материалы (сталь для инструментов) требуют консервативных параметров для контроля отклонения инструмента, в то время как мягкие материалы (алюминий) требуют теплового управления.Внутренние нагрузки могут вызывать извращения после обработки.

Без надлежащего обслуживания первоначальная точность со временем ухудшается.

Современные, хорошо обслуживаемые вертикальные станки представляют собой чудовища точного машиностроения, способные производить толерантность, когда-то исключительно для специализированных мельниц.Для достижения такой точности требуется не только машина, но и система, сочетающая в себе жесткую конструкцию.Когда эти элементы совпадают, полученная точность оказывается поистине удивительной.Главное заключается в инвестировании в качественные машины и в том, чтобы они оставались точными на протяжении всего срока службы.