Preciznost CNC tokarilica. Preporuke za odabir CNC glodalice

ČIMBENICI KOJI ODREĐUJU TOČNOST TOKARENJE

CNC STROJ

Izvanredni profesor, V.V. DONOVU, izv. prof. Yu.V. NIKULIN

U članku se raspravlja o pitanjima formiranja točnosti tokarilica. Predstavili eksperimentalne metode procjena točnosti rotacije sklopa vretena na temelju parametara njegovih kružnih putanja sa i bez primjene radnih opterećenja na njega; Obrađena je problematika određivanja točnosti kretanja nosača stroja i utjecaj toplinskih deformacija stroja na njegovu točnost. Prikazan je dijagram mjerno-ispitne instalacije i rezultati mjerenja parametara koji karakteriziraju točnost tokarilica.

U ovom članku razmatraju se pitanja preciznog kvalitetnog oblikovanja tokarilica. Prikazane su eksperimentalne metode procjene točnosti rotacije čeonog kliznika na parametrima njegovih kružnih putanja sa i bez primjene radnih opterećenja. Također se raspravlja o točnosti rada kutije za alat za projektiranje, utjecaju toplinskih naprezanja alatnog stroja na njegovu točnost. Shema mjerne i prednamjenske stanice i rezultati mjerenja parametara koji opisuju točnost

zaključno su prikazani strugovi.

Poboljšanje kvalitete strojeva za rezanje metala jedan je od glavnih problema suvremenog strojarstva. Tehnološki proces krojenja mora jamčiti zadanu kvalitetu izrade dijelova prema utvrđenim nacrtima, tehnološkim zahtjevima. Najvažnija komponenta, sredstvo implementacije tehnološki proces- stroj za rezanje metala je složeni precizni stroj tehnološki stroj, koji tvori pokazatelje kvalitete dijelova koji se na njemu obrađuju. Razina kvalitete stroja za rezanje metala određena je uglavnom zahtjevima za točnost obrađenih dijelova - točnost dimenzija, oblika, međusobnog položaja, obrađenih površina, hrapavosti, valovitosti. Više visoke zahtjeve na alatne strojeve nastaju tijekom završne obrade, što oblikuje parametre krutosti izratka. S obzirom na to, pokazatelji krutosti stroja za rezanje metala glavni su pokazatelji o čijoj implementaciji ovisi učinkovitost njegove upotrebe.

Ispitivanje tokarilica na geometrijsku i kinematičku točnost uključuje provjeru točnosti zakreta vretena, ravnosti vodilica, ravnosti klizača, ispravnosti međusobnog kretanja dijelova stroja, paralelnosti i okomitosti vodilica i osi vretena. procijenjen.

Ispitivanje statičke krutosti alatnih strojeva uključuje mjerenje deformacija pod radnim opterećenjem sastavnih dijelova tokarilice - sklopa vretena i nosača. Dinamički procesi u stroju tijekom rezanja mjere se pri ispitivanju otpornosti stroja na vibracije, što izravno utječe na točnost oblika obrađenog dijela, valovitost i hrapavost obrađene površine.

nost. S povećanjem zahtjeva za preciznošću obrade, toplinske deformacije imaju sve veću ulogu u oblikovanju točnosti obrade.

Točnost obrade na strugovima uvelike je određena geometrijskom točnošću strojeva, geometrijskom točnošću vretena (SHU), pogonom

Da, uzdužni i poprečni posmak, nosivi sustav stroja, koji uglavnom određuje točnost relativnog položaja alata i dijela tijekom obrade.

Točnost obrade na strugovima određena je složenim utjecajem podsustava, čimbenika i komponenti uključenih u tehnološki sustav stroja (slika 1).

Riža. 1. Tehnološki sustav mašina

Točnost strojeva za rezanje metala određena je trima skupinama pokazatelja: 1) pokazateljima koji karakteriziraju točnost obrade uzoraka proizvoda; 2) pokazatelji koji karakteriziraju geometrijsku točnost alatnih strojeva; 3) dodatni pokazatelji.

Geometrijsku točnost stroja karakteriziraju sljedeće skupine pokazatelja: točnost putanja kretanja radnih dijelova stroja, nošenje obratka i alata; točnost položaja osi rotacije i smjera linearnih kretanja radnih dijelova stroja, koji nose radni komad i alat, jedan prema drugom i relativno prema bazama; točnost baza dana ugradnje obratka i alata; točnost koordinatnih kretanja (pozicioniranja) radnih dijelova stroja koji nose radni predmet i alat.

Predviđeno standardima i Tehničke specifikacije Provjere geometrijske točnosti odražavaju utjecaj točnosti stroja na točnost obrade.

Stezanje, rotacija i obrada proizvoda na tokarilici su glavni podsustav koji u velikoj mjeri određuje kvalitetu obrade: točnost, čistoća površine, valovitost. Ostali podsustavi i čimbenici također daju značajan doprinos formiranju kvalitete obrade: pogreške uređaja, pogreške upravljačkih jedinica, točnost pogona stroja za pomak, sustavi upravljanja i mjerenja, svojstva obratka.

Maksimalna točnost obrade dijametralnih dimenzija na modernim tokarilicama procjenjuje se na 0,5. L mikrona, dakle, pri razvoju glavnih jedinica za generiranje oblika tokarilice - SHU i uzdužnih i poprečnih pogona posmaka, postavljaju se vrlo strogi zahtjevi, budući da njihove geometrijske pogreške moraju biti manje od ukupne tolerancije obrade.

Eksperimentalno odrediti parametre i karakteristike kružnih trajektorija upravljačke jedinice, koji određuju dopuštenu krutost okretanja na Zavodu za alatne strojeve i automate Moskovskog državnog tehničkog sveučilišta nazvanog. N.E. Bauman razvio je mjernu instalaciju, čiji je dijagram prikazan na Sl. 2.

Dijagram postavljanja testa

Pojačalo mjerača naprezanja

Digitalni voltmetar

X koordinatna tablica

Koordinatna tablica Y osi

Putanja

osovina vretena

Riža. 2. Dijagram postavljanja testa

Dijagram postavljanja testa (informacijski i mjerni kanal (IMC), kružne putanje (CT)) uključuje sljedeće mjerni instrumenti i oprema: senzori D1-D4 (primarni beskontaktni pretvarači informacija induktivnog tipa); pojačalo mjerača naprezanja tipa UT4-1; analogno-digitalni pretvarač; osobno računalo za prikupljanje eksperimentalnih rezultata, obradu i prikaz na grafičkom monitoru, uređajima za ispis i crtanje; hidraulički uređaj za opterećenje (HLO), koji služi za simulaciju sila rezanja. HPU se sastoji od dva međusobno okomita hidraulička cilindra za opterećenje postavljena na zajedničkom nosaču u nosaču stroja koji se ispituje.

Ispitno-mjerna instalacija sadrži dva mjerna kanala: po X koordinati i po K koordinati tehnički podaci instalacija za ispitivanje i mjerenje:

raspon mjerenja pomaka osi kontrole šuma za svaki kanal, µm..................................20

raspon brzine vrtnje upravljačkih ormara na kojem se provodi mjerenje,

okretaja u minuti................................................ ......................................................... ............. ........................±6000

brzina primarnih pretvarača, ms............................................. ....... ..-0,003

najveća pogreška mjerenja, µm................................................. ...... ...............±0,5

Točnost rotacije vretena u praznom hodu alatni stroj ovisi o matematičkom očekivanju i standardnom odstupanju vrijednosti ekscentriciteta za svaki i-ti nosač vretena od četiri vrste pogrešaka: odstupanje rukavca u odnosu na njegove osi; odstupanje klizne staze unutarnjeg prstena ležaja u odnosu na montažnu rupu; odstupanje klizne staze vanjskog prstena ležaja u odnosu na njegovu vanjsku površinu; neusklađenost rupe za pričvršćivanje ležaja u glavi vretena (pinolu).

odstupanja

odstupanje sklopa vretena tokarilice STP-125 dalo je sljedeće rezultate:

utjecaj na točnost tokarilice je ukupna

kam sile rezanja postavljene su pomoću GNU-a

Sila rezanja Ru

125 250 500 1000 2000

(kabinet je neravan)

Kretanje 1. osi

Riža. 3. Grafikoni ovisnosti

U MSTU. N.E. Bauman, na Zavodu za alatne strojeve za obradu metala razvijeno je postolje za mjerenje kružnih putanja (CT) jedinice vretena (SHU). Kao ispitni objekt korišten je stroj STP-125. Probna ispitivanja SHU-a provedena su prema CT parametrima,

Provođenje preliminarnih ispitivanja. Uvjeti ispitivanja. Ispitivanja su provedena na stroju zagrijavanom 2-3 sata pri ručnom okretanju upravljačke jedinice, u praznom hodu s različitim brzinama vrtnje upravljačke jedinice, pod opterećenjem koje stvara hidraulički uređaj za opterećenje (HLD). U potonjem slučaju, mijenjali smo i broj okretaja l i veličinu opterećenja P (slika 3), radijalno opterećujući poseban trn umetnut u upravljačku jedinicu. Radijalni pomaci kontrole buke izmjereni su duž koordinata A" i Y pomoću 4 induktivna beskontaktna pretvarača koji rade na nosećoj frekvenciji od 5200 Hz. Signal iz induktivnih pretvarača poslan je u četverokanalno pojačalo deformacije, a zatim, nakon ADC i računalo, do plotera.

Rezultati preliminarnih ispitivanja prikazani su na sl. 4-6. Ispitivanja su provedena u praznom hodu pri n = 100. Na sl. Slike 5 i 6 prikazuju tipične putanje osi upravljačke ploče prikazane na zaslonu računala.

Točnost rotacije vretena ovisi o točnosti izrade njegovih dijelova, točnosti ležajeva, kvaliteti njegove montaže i podešavanja. Pogreške u rotaciji vretena su prije svega određene razlikom u debljini ležajnih prstenova i različitim veličinama -

Riža. 4. Odstupanje osi vretena u praznom hodu

Slika 5. Putanja osi vretena

Riža. 6. Putanja osi vretena

kotrljajuća tijela. Ova pogreška za ležajeve malih i srednjih veličina leži u rasponu od 1...10 mikrona (ovisno o klasi točnosti i veličini ležaja).

Valovitost staza i geometrijske pogreške kotrljajućih tijela uzrokuju manje pomake vretena reda veličine 0,1... 1 mikrona i nadlažu se u obliku visokokvalitetnih komponenti na pogreške zbog razlike u debljini prstenova. .

Još veću frekvenciju i manju amplitudu oscilacija vretena uzrokuje hrapavost trkaćih staza. Zbrajanje ovih oscilacija uzrokuje složenu, složenu sliku kretanja osi vretena u prostoru (Lissajousove figure, kretanje osi vretena duž hipocikloide ili epicikloide s različitim brojem petlji).

Preostala neravnoteža, koja je definirana u [N mm/N] ili u obliku ekscentričnosti e u [µm], koja određuje stvarni pomak težišta vretena u odnosu na os rotacije, ima veliki utjecaj na točnost rotacije vretena alatnih strojeva, posebno onih velikih brzina. Stezna glava montirana na vreteno također mora biti uravnotežena.

Nije moguće prikazati rezultate testa u stanju mirovanja kada se upravljačka jedinica okreće rukom na računalu zbog osobitosti softver RAČUNALO. Međutim, mjerenja radijalnog odstupanja kontrole buke pomoću senzora pokazala su da je njegova numerička vrijednost u rasponu od 1,5-2,5 μm u X i Y koordinati i nešto je manja od odgovarajućeg radijalnog odstupanja pri mjerenju buke upravljanja u praznom hodu bez opterećenja.

Ispitivanja odstupanja upravljačke jedinice bez opterećenja u praznom hodu provedena su pri različitim regulacijskim jedinicama brzine: n = 10, 30, 70, 100, 160, 220, 300, 450, 600, 800, 1000, 1300, 2000 o/min (slika 7. ) ,

100 " 200 " 300 " 400 500 600,~700 " 8SO 900 " 1000 " 1100 " 1200 " 1300

Slika 7. Odstupanje sklopa vretena u praznom hodu bez opterećenja pri različitim brzinama vrtnje

Ispitivanja su pokazala da s povećanjem brzine upravljačke jedinice radijalno odstupanje monotono raste na n = 500-600 o/min, a zatim brzina povećanja amplitude radijalnog odstupanja ima tendenciju laganog povećanja. Mjerenja su provedena s uključenim uloškom.

Sklop vretena složen je mehanički sustav koji se sastoji od elastičnih elemenata nekoliko vrsta: ležajeva, osovina, prirubnica, čahura, opruga, međusobno povezanih, utječući jedni na druge i tvoreći jedinstvenu tehnički uređaj, u kojem se odvijaju složeni procesi od kojih se svaki može opisati svojim matematički model.

Najznačajniji modeli: elastično-deformacijski, dinamički, vibracijski, tribološki, toplinski, zamorni slom.

Ulazni podaci ovih modela su projektno-tehnološki čimbenici projektiranja i izrade vretena te uvjeti rada. Izlazni parametri modela su krutost, vibracije, moment trenja, brzina, tehnički resurs, otpornost na toplinu, vijek trajanja i drugi projektni parametri, koji karakteriziraju, između ostalog, geometrijsku točnost stroja i točnost obrade dijela na to.

Pri ispitivanju upravljačke jedinice s uklonjenim uloškom pri fiksnoj brzini vrtnje (n = 1000 1/min) i opterećenju koje je postavila hidraulička naprava za punjenje, kružna putanja upravljačke jedinice donekle se proširila duž njezinog prosječnog promjera (povećanje Ax i Dn) i pomaknuti u smjeru opterećenja

%=№ - p; (Sl. 8)-

Kao rezultat preliminarnih ispitivanja također je utvrđena ovisnost oscilacija amplitude buke o frekvenciji (AFC*). Istraživanja su provedena pomoću posebnog oscilacijskog analizatora spektra tipa SK4-72. Signal je primljen od senzora pomaka na ulazu analizatora, a frekvencijski odziv oscilacija kontrole buke je iscrtan na različitim frekvencijama njegove rotacije.

Amplitude A i B frekvencijskog odziva približno odgovaraju frekvenciji vibracija kontrole buke uzrokovanih fluktuacijama krutosti uzrokovanih 18 kotrljajućim ležajevima sklopa prednjeg ležaja i vibracijama nazubljenog pogonskog remena.

Kada stroj radi, nastaju relativne vibracije između izratka i alata, što uzrokuje određene pogreške u obradi. Da bi se smanjila razina tih fluktuacija i

Da bi se povećala stabilnost dinamičkog sustava stroja, konstruirani su načini vibracija sklopa i nosača vretena. Oblik oscilacija karakterizira skup odnosa pomaka pojedinih oscilacija

točaka elastičnog sustava na kretanje bilo koje točke, uzeto u određenom trenutku u vremenu (uzimajući u obzir fazni pomak) za određivanje frekvencije i smjera oscilacija. Radni raspon frekvencije osciliranja obično je u rasponu od 10 do 500 Hz.

Kako bi se poboljšala točnost mjerenja, preporučljivo je koristiti prevelik broj točaka za mjerenje vibracija. Vibracije se mjere u pravilu u 2-3 međusobno okomita smjera.

Riža. 8. Kružna putanja sklopa vretena ispod

opterećenje

Oblik vibracija mjeri se vibrometrima, koji mogu raditi u načinima mjerenja vibracijskog pomaka, vibracijske brzine i vibracijskog ubrzanja. Prvi način se koristi u niskofrekventnom području (do 200 Hz), drugi je poželjan za frekvencije (100-400 Hz), treći se koristi za radna područja viših frekvencija vibrometrije.

Putanja bilo koje fiksne točke na kraju vretena odražava, u dovoljno velikoj aproksimaciji, oblik poprečnog presjeka obratka. Stupanj ove aproksimacije određen je, osim toga, radijalnim pomakom alata postavljenog na oslonac tijekom poprečnog posmaka i odstupanja putanje

čeljust protiv pravocrtnog gibanja tijekom uzdužnog posmaka.

Podaci o točnosti dijametralnih dimenzija izrađenog dijela određeni su teorijski i ispitani eksperimentalno (slika 9). Ovisi o točnosti pozicioniranja D položaja pogona poprečnog dodavanja, tj. od odstupanja stvarnog položaja pogona X1 od onog određenog programom X s višestrukim dvostranim pozicioniranjem

istraživanja, Korištenje metoda matematičke statistike pri ispitivanju pogona, X l i

Aritmetičke srednje vrijednosti položaja aktuatora pri pozicioniranju

prosječan ar!

Osim toga, određuje se korijen srednje kvadratne vrijednosti odstupanja stvarnog položaja pogona.

X = (X p + X „)/2; Za ■ - veličinu disperzijske zone;

/ - ! X+X. | - mrtva zona koja nastaje pri vožnji unatrag

križni pomak (slika 9).

Ispostavilo se da je najveća vrijednost izmjerena na stroju 5,5 mikrona. Stvarna pogreška od D pri obradi dijela ovisit će o promjeru obrade.

na D položaj, µm

Riža. 9. Grafikon grešaka u obostranom pozicioniranju glave kupole stroja STP-125 na

bočno kretanje

1. Razvijena je i ispitana ispitno-mjerna instalacija za mjerenje parametara kružnih putanja sklopa vretena CNC tokarilice.

2. Kao rezultat ispitivanja tokarilice STP-125 dobiveni su rezultati utjecaja vanjskih ometajućih utjecaja (sile rezanja, pomaka vretena) na parametre kružnih putanja sklopa vretena.

3. Procijenjen je utjecaj pogrešaka pozicioniranja poprečnog klizača na točnost obrade.

4. Prikazuje načine i mogućnosti dijagnosticiranja sklopa vretena i grupe nosača CNC tokarilice.

BIBLIOGRAFIJA

1. VDI Richtlinien 2060, “Standardi za balansiranje rotirajućih čvrste tvari" -1980.

2. GOST 8-82E, „Metode za metenje i rezanje. Opći zahtjevi za ispitivanje točnosti." - M.: Izdavačka kuća za standarde, 1982. - 10 str.

3. Pronikov A. S. Softverska metoda za ispitivanje strojeva za rezanje metala. - M.: Strojarstvo, 1985. - 288 str.

4. Adaptivno upravljanje alatnim strojevima. / Ed. Balakšina. - M.: Strojarstvo, 1973. - 688 str.

5. Dizajni i programska ispitivanja vretenastih jedinica strojeva za rezanje metala / L.I. Vereina, V.V., Dodonov. - M.: VNIITEMR, 1991. - Br. 1.

6. Figatner A.M. Proračun i projektiranje vretena s kotrljajućim ležajevima za strojeve za rezanje metala. - M.: NIIMASH, serija S-1, 1971.

7. Proračun brzohodnih vretena / V.B. Balmont. - M.: VNIITEMR, 1987. - Ser. I. - sv. 1. - 52 s.

Radeći u automatskom ili poluautomatskom načinu rada, CNC stroj prije svega mora osigurati točnost izrađenih dijelova, koja ovisi o ukupnoj pogrešci. Ukupna se pogreška pak sastoji od nekoliko čimbenika:

Strojna preciznost;

Sustav precizne kontrole;

Pogreške pri ugradnji obratka;

Pogreške u postavljanju alata na veličinu;

Pogreške u postavljanju stroja za veličinu;

Greške u proizvodnji alata;

Dimenzionalno trošenje alata za rezanje;

Rigidnost AIDS sustava.

Točnost stroja podrazumijeva prije svega njegovu geometrijsku točnost, tj. točnost u neopterećenom stanju. Postoje četiri klase točnosti: N (normalna), P (visoka), B (visoka), A (ekstra visoka). Prilikom provjere usklađenosti strojeva sa standardima točnosti, otkriva se točnost geometrijskih oblika i položaja osnovnih površina, točnost kretanja duž vodilica, točnost položaja osi rotacije, točnost obrađenih površina i hrapavost obrađenih površina. .

Točnost CNC strojeva nadalje karakteriziraju sljedeće specifične manifestacije: točnost linearnog pozicioniranja radnih dijelova, veličina mrtve zone, tj. zaostajanje pri promjeni smjera kretanja, povratna točnost, stabilnost dostizanja zadane točke, točnost u kružnom načinu interpolacije, stabilnost položaja alata nakon automatske promjene.

Treba napomenuti da je za CNC strojeve stabilnost izlaza radnih elemenata u danoj točki često važnija od točnosti samog stroja. Kako bi se održala točnost stroja tijekom dugog razdoblja rada, standardi geometrijske točnosti u proizvodnji stroja su pooštreni za 40% u odnosu na standardne, čime se zadržava margina za trošenje.

Sustav precizne kontrole. Točnost upravljačkog sustava primarno je povezana s radom u interpolacijskom načinu rada – načinu rada u kojem sustav upravlja s više osi istovremeno. Odstupanja povezana s radom interpolatora ne prelaze diskretnu cijenu. Za moderne strojeve s jediničnom cijenom impulsa od 0,001-0,002 mm, pogreška je beznačajna, ali se manifestira u obliku odstupanja u mikrogeometriji, tj. hrapavost.

Pogreške koje ne ovise o radu interpolatora, ali se pojavljuju u načinu interpolacije, mogu biti vrlo značajne. Uzrok im je sustavna pogreška u prijenosu gibanja pogonskim pogonima. Ove greške se javljaju u kinematičkom lancu: pogonski motor pomaka – prijenosnik – vodeći vijak – senzor. Kada se kreću duž jedne osi, takve se pogreške manifestiraju u obliku neravnomjernog kretanja radnih tijela i praktički nemaju utjecaja na rezultat obrade. Međutim, kod kretanja duž nekoliko osi, neravnomjerno kretanje čak i duž jedne osi dovodi do grešaka u obradi u obliku valovitosti obrađene površine.

Pogreške u ugradnji radnih komada. Pogreška ugradnje određena je zbrojem pogrešaka temeljenja i pričvršćivanja. Pogreška u bazi nastaje zbog neusklađenosti baze instalacije s mjernom bazom. Na CNC strojevima moguće je postići veću preciznost kod mjerenja baza i sve površine čije se dimenzije mjere od tih baza obrađuju se u jednoj instalaciji.

Prilikom pričvršćivanja izradaka može se pomaknuti pod djelovanjem steznih sila. Pomak izratka iz položaja određenog ugradbenim elementima učvršćenja nastaje zbog deformacija pojedinih karika lanca: izratka, ugradbenih elemenata i tijela uređaja. Zbog heterogenosti kvalitete površine i nestabilnosti specifičnih opterećenja, nemoguće je kompenzirati nastale deformacije korekcijom alata.

Pogreške u postavljanju alata na veličinu. Kod postavljanja alata na veličinu izvan stroja dolazi do pogrešaka, bez obzira na točnost korištenog uređaja. Ta su odstupanja određena greškom samog uređaja i greškom učvršćenja alata prilagođenog veličini. Ova greška se kompenzira nakon probnog rada.

Pogreške u postavljanju stroja za veličinu. Podešavanje stroja za veličinu uključuje usklađenu ugradnju reznog alata prilagođenog veličini, radnih elemenata stroja i temeljnih elemenata uređaja u položaj koji, uzimajući u obzir pojave koje se javljaju tijekom procesa obrade, osigurava dobivanje potrebnih veličina. Pogreška u postavljanju stroja nastaje zbog toga što je nemoguće točno pozicionirati radne elemente stroja i alate u izračunati položaj. Kako bi se osigurala potrebna točnost proizvodnje, instalater koristi probne radove. Pod prilagodbom instalacijske veličine podrazumijevamo vraćanje instalacijske veličine koja je promijenjena zbog dimenzijskog trošenja alata ili toplinske deformacije sustava. Kako bi se smanjio broj podešavanja tijekom obrade serije dijelova, potrebno je odabrati ispravnu veličinu ugradnje. Preporuča se odabrati veličinu ugradnje tako da bude 1/5 polja od donje ili gornje granice tolerancijskog polja. Kod obrade vanjskih površina alate treba namjestiti bliže donjoj granici, a kod obrade unutarnjih površina bliže gornjoj granici.

Greške u proizvodnji alata. Kod tokarenja oblika plohu oblikuju razne točke koje leže na zaobljenom dijelu glodala. Moderne CNC kontrole omogućuju programiranje kompenzacije radijusa alata. Ako to nije moguće, potrebno je pri izradi programa obrade uzeti u obzir radijus zakrivljenosti na vrhu glodala. Treba imati na umu da se alati za rezanje proizvode s određenom dopuštenom pogreškom, što se također mora uzeti u obzir pri programiranju obrade.

Dimenzionalno trošenje alata za rezanje. Tijekom obrade rezni alat je podložan trošenju, što zauzvrat utječe na grešku obrade. Kriterij trošenja je veličina područja trošenja duž stražnjeg ruba. Trošenje alata unosi sustavnu pogrešku u početno podešavanje, tj. stvarna veličina obrađene površine je izvan raspona tolerancije nakon određenog vremenskog intervala, potrebno je podešavanje. Razdoblje prilagodbe ovisi o stupnju istrošenosti alata. Korekcija (podešavanje) istrošenosti alata može biti automatska ili ručna. Kod ručne korekcije operater mijenja postavke nakon određenog vremenskog intervala, a kod automatske korekcije veličine CNC sustav vrši korekciju veličine prema programu.

Rigidnost AIDS sustava. Elastične deformacije. Kao što je ranije navedeno, AIDS sustav je elastičan sustav. Pod krutošću elastičnog sustava podrazumijeva se njegova sposobnost da se odupre deformirajućem djelovanju. Ako postoji nedovoljna krutost pod utjecajem sila rezanja, sustav AIDS se deformira, što uzrokuje pogreške u obliku i veličini obrađene površine. Pogreške povezane s nedovoljnom krutošću sustava veće su što je veće opterećenje (tj. veća je sila rezanja). Da bi se smanjile te pogreške, potrebno je smanjiti veličinu metalnog sloja koji se uklanja u jednom prolazu. Treba napomenuti da CNC strojevi obično imaju 40-50% veću krutost od univerzalne opreme, što omogućuje obradu u manje prolaza.

Toplinske deformacije i deformacije od unutarnjih naprezanja obratka. Tijekom rada opreme dolazi do zagrijavanja svih elemenata i komponenti stroja. Te su deformacije vrlo značajne, na primjer, zagrijavanje čelične šipke duljine 1 m za 1º C dovodi do njenog produljenja za 11 mikrona.

Toplinske deformacije se intenzivno javljaju u početnom razdoblju rada stroja, nakon čega se veličina deformacije stabilizira i ne utječe na daljnji rad. Promjene koje se javljaju u početnom razdoblju mogu značajno utjecati na točnost obrade, stoga je potrebno zagrijati stroj prije početka obrade dijelova. Također treba izbjegavati dugotrajno isključivanje opreme.

Toplina koja se stvara u zoni rezanja doprinosi zagrijavanju obratka, posebno tijekom višeprolazne grube obrade velike brzine rezanje U tom slučaju dolazi do njegove deformacije. Za postizanje visoke točnosti potrebno je osigurati hlađenje izratka prije početka završne obrade. U te svrhe koristi se obrada pomoću rashladne tekućine, a pri obradi nekoliko radnih komada (na višenamjenskim) strojevima također se koristi racionalna shema obrade, u kojoj je dopušteno vrijeme za stabilizaciju temperature. Osim toga, visokoprecizni strojevi instalirani su u prostorijama s kontroliranom temperaturom.

Izratke karakteriziraju unutarnja naprezanja koja nastaju tijekom neravnomjernog hlađenja pojedinih dijelova izratka tijekom njihove izrade. Tijekom vremena, unutarnja naprezanja se izjednačavaju, a izradak se deformira. Proces deformacije je posebno aktivan nakon uklanjanja površinskih slojeva koji imaju najveće naprezanje. Kako bi se smanjio utjecaj takvih deformacija, potrebno je odvojiti deformacije grube i završne obrade, a za dobivanje visokopreciznih dijelova potrebno je provesti prirodno ili umjetno starenje između operacija grube i završne obrade.

Oprostite što kasnim s odgovorom. Pokušat ću to kompenzirati cjelovitošću opisa.

1. Švedski laki laser (D525, itd.)

Sustav je namijenjen za razna mjerenja i poravnanja strojeva i mehanizama od malih do velikih. Različite vrste mjerenja: od poravnanja osovina i remenica do geometrijskih mjerenja (ravnost, ravnost itd.). Postoji djelomična kompenzacija za utjecaj okoliš.

To je set raznih lasera i prijemnika s nosačima za njihovo pričvršćivanje.

Trošak od 450 tr.

2. American Excel Precision 1100B

Mjeriteljski sustav za provjeru alatnih strojeva. Problemi koji se rješavaju prilično su standardni: okomitost, ravnost, paralelnost itd. Postoji djelomična kompenzacija utjecaja vanjskog okruženja.

Cijena nepoznata (nije dobio odgovor od proizvođača)

Sastoji se od 2 modula: lasera i prijemnika.

Točnost 0,0005-0,0002 mm/m ovisno o zadacima

3. Švedski Fixturlaser Geometry System

Po funkcionalnosti i parametrima vrlo sličan Easy Laseru.

To je set raznih lasera i prijemnika s nosačima za njihovo pričvršćivanje. Postoji djelomična kompenzacija utjecaja okoline.

Trošak od 600 tr.

Točnost 0,01-0,02 mm/m ovisno o zadacima

4. Talijanski OPTODYNE MCV-400 (itd.)

Sustav za lasersku kalibraciju i verifikaciju strojeva i mehanizama. To je skup lasera, zrcalnih modula i prijemnika. Postoje kompenzacije za utjecaje okoliša.

Trošak od 800 tr.

Točnost 0,001-0,002 mm/m ovisno o zadacima.

5. Estonski LSP30

Zapravo, radi se o sustavu za laserska geometrijska mjerenja. oni. Sučelje kontrolnog programa je loše. Radi se o modulu laserskog interferometra i uređaju za mjerenje raznih geometrijskih parametara: ravnosti, paralelizma itd. Nema kompenzacije utjecaja okoline.

Trošak od 500 tr.

Točnost 0,00025-0,0025 mm/m ovisno o zadacima.

6. Američki Hamar Laser L-743.

sustav je vrlo sličan Renishaw ML10 sa svim posljedicama koje iz toga proizlaze. Razni moduli za okretanje i primanje grede.

Postoje kompenzacije za utjecaje okoliša.

Trošak od 1,5 milijuna rubalja.

Točnost 0,0001-0,0008 mm/m ovisno o zadacima.

7. Američki API XD laserski mjerni sustavi

Jedan od najmoćnijih sustava u pogledu primjene i točnosti. Isti modularni sustav, ali s 3 lasera i mnogo detektora i rotirajućih uređaja. Postoje kompenzacije za utjecaje okoliša.

Točnost 0,00005-0,0025 mm/m ovisno o zadacima i dizajnu sustava.

Cijena nije poznata.

8. PLS-100 američkog PINPINT-a

Ovo je američki "Lego" za testiranje stroja. Laser i razni moduli za okretanje i primanje snopa. Ne postoji kompenzacija za utjecaje okoliša.

Točnost 0,001-0,01 mm/m ovisno o zadacima i dizajnu sustava.

Cijena nije poznata.

Svaki sustav karakterizira maksimalna radna udaljenost, ali čak i kod najjednostavnijih ona iznosi najmanje 10 m. (sasvim dovoljno za moje pojmove).

Easy Laser i, po mom mišljenju, API imaju predstavništva u Rusiji. Kad sam razgovarao s Estoncima, pokazalo se da su u tom trenutku upućena osoba u Kini, ali činilo se da se već trebao vratiti.

Čini se da je to za sada sve.

p.s. Upravo sada, menadžment je konačno shvatio potrebu za takvim sustavom i čini se da je spreman naručiti nešto od gore navedenog, ali jeftino.

Dobar dan!

Otprilike jeftino! Trošak se obično sastoji od zahtjeva za zbijanjem, minimalnom laserskom glavom + optikom za linearna mjerenja + softverom i koštat će oko 700 tisuća rubalja. s PDV-om, kit za rad u prostoriji s kontroliranom temperaturom ili s ručnim unosom vrijednosti parametara okoliša i radi do 40 metara. Samo za normalan rad potrebna vam je jedinica za automatsku kompenzaciju, pričvršćivači, tronožac itd. Trošak doseže 1,3 limuna.

A cijeli set će koštati više od 4 trake. Jamčim da se cijena sličnog seta neće mnogo razlikovati od proizvođača.

Čak i mi imamo europske cijene; pri uvozu iz inozemstva, drugi mogu uštedjeti samo na carini, što je prepuno ako dođe do jamstvenog slučaja.

Ovdje je bilo izjava o lošem radu u predstavništvu u Sankt Peterburgu, samo što ulazne informacije nisu uvijek točne i često je potrebno razjasniti "što klijent želi dobiti na kraju" kako bi se napravio točan prijedlog; . Pa, kakve nevolje, ured u St. Petersburgu je zatvoren. :(

Ova sofisticirana oprema proizvodi sve vrste dijelova od metala, pleksiglasa, akrila ili plastike te drva. Njihova svestranost leži u činjenici da su vrlo prikladni za poprečno blanjanje, oblikovanje najsloženijih površina, posebno zakrivljenih; izvršiti uzorkovanje pera, pera, nabora, utora, utora i letvica.

Opis stroja

Standardna oprema stroja uključuje:

teška i snažna baza;
Radna površina;
, uz istodobnu prisutnost osovine vretena;
set od nekoliko alata za rezanje materijala;
prednja disk kočnica.

Dizajn alatnih strojeva danas uključuje mnoge važne uređaje koji osiguravaju preciznu obradu i jednostavnost korištenja. Važno ih je znati kako bi odabir CNC glodalice bio smislen i ispravan.

Nemojte ignorirati vreteno!

Jedna od važnih osobina u radu elektromotora osovine vretena je sposobnost glatke i ravnomjerne rotacije. Prilikom montaže biraju se ležajevi najvišeg razreda točnosti, a stezna čahura mora imati povećane tolerancije na odstupanje i veličinu.

Postoje glavne vrste sustava hlađenja vretena:

Tekućina (temelji se na kruženju vode ili antifriza u zatvorenom krugu). Jedna od prednosti je pouzdano odvođenje topline. Među nedostacima je složen dizajn, jer se rashladna tekućina mora staviti u spremnik.
Zrak (takvo hlađenje sastoji se od pumpanja zraka kroz proreze za usis zraka u šupljini vretena). Među prednostima sustava su kompaktnost i jednostavnost. Postoji i nedostatak - filteri, posebno za opremu za obradu masivnog drva, moraju se često zaprljati prašinom;

Prilikom odabira vretena za CNC stroj obratite pozornost na njegove pokazatelje navedene u tehničkom listu (snaga i brzina rotacije tijekom glodanja), ovisno o tome koliko se materijali obrađuju. Na primjer, za šperploču potrebna snaga za obradu je 800 W; snažniji stroj radi na tvrdom drvu, lakim metalima - bakru, mesingu i aluminiju, plastici - 1500 W; a kamen se obrađuje snagom od 3000 - 4000 W.

Danas se u opremi za rad na glodanju uglavnom koriste uvozna vretena:

Talijanski - visoke kvalitete, radi velikom brzinom, glatke rotacije i malog odstupanja, uglavnom zračno hlađen i visoke cijene.
Kineski ima čvrsto cilindrično tijelo, koje je na krajevima zatvoreno poklopcima, a za držanje osovina služe ležajne jedinice. Među prednostima - dizajn ima dovoljnu razinu krutosti i minimalne vibracije, neosjetljivost na prisutnost čipsa i prašine te pristupačnost. Modeli vretena proizvedeni u Kini, nažalost, imaju veliku vjerojatnost kvarova; može biti teško zamijeniti ležajeve. A modeli s vodenim hlađenjem imaju slabu antikorozivnu otpornost unutarnjih dijelova.

Vrste glodalica

Prilikom odabira takve opreme potrebno je poći od toga u kojoj mjeri ona odgovara namjeni. Rusi imaju izbor:

CNC automatski strojevi velike brzine koji režu i režu metale, obrađuju dijelove od kartona i drva, nose se s dvoslojnom plastikom i akrilom, PVC-om, pleksiglasom i gipsom, prirodnim kamenom - granitom i mramorom;
modeli (glodanje i graviranje) rad s listovima (maksimalne dimenzije 2000 x 4000 x 200 mm);
graveri (od 2D modeliranja do 4D);
strojevi uskog profila koji rade s jednim određenim materijalom - vrstama kamena, šperploče, drva, ne hrđajući Čelik ili aluminij;
mali prijenosni CNC modeli. Na primjer, model glodalice s “Desktop 3D” koristi se za glodanje tiskanih ploča, MDF-a i obrađuje proizvode s iznimnom preciznošću.

U liniji opreme serije za profesionalce, možete dati prednost vertikalnim i horizontalnim obradnim centrima s programskom kontrolom; velike CNC gravere za glodanje s tri, četiri i pet osi, koje se proizvode u Tajvanu.

Smatraju se prilično pouzdanim i mogu se kupiti (nakon Njemačke i Japana - na trećem mjestu). Osim toga, isplativo ih je kupiti i pojedincima i poduzećima, zahvaljujući njihovoj dostupnosti u Moskvi i Tuli servisni centri bavi se nabavom opreme, alata za rezanje, prilagodbom opreme i obukom osoblja.

PAŽNJA: Nije teško razlikovati stroj iz Tajvana: ima čvrsti lijevani krevet (izrađen od brazilskog fino zrnatog lijevanog željeza). Osim toga, stroj je opremljen američkim ili japanskim ležajevima i uvoznim vretenima.

A ako kupac traži visokoprecizan stroj za izradu nakita, najbolji model za ovu namjenu – P 0403 od proizvođača Vector.

Oprema za namještaj

Obrada drveta i proizvodnja namještaja, radionice za proizvodnju prozora, vrata i fasada neće moći funkcionirati bez opreme široke funkcionalnosti - CNC strojeva za rezanje drva.

Posljednjih godina moderan je namještaj u retro stilu - s elegantnim izrezbarenim naslonima za ruke, nogama i drugim detaljima. U ovom slučaju, tehnologija automatskog rezanja uzorka koristi se na glodalici na kojoj je ugrađena numerička kontrola. Omogućuje visoku preciznost i kvalitetu kada se izvodi složeno glodanje drva i stvara rezbareni element.

Uz pomoć takve opreme moguće je uspostaviti proizvodnju:

drvene fasade namještaja i ukrasne konzole;
balusteri, figurirane noge i elementi s prorezima;
ugrađeni rezbareni dijelovi;
simboli, figurice, figurice i okviri raznih oblika za slike i ogledala.

Oni koji su ograničeni u sredstvima mogu kupiti jeftini kineski standardni CNC stroj za graviranje i glodanje - SS-M1, posebno za. Kod izrade fasada, graviranja dekora i bareljefa obično ima puno prašine. Stoga odaberite onaj s vakuumskom aspiracijom za upijanje prašine. Ovaj model to ima.

Koje su glodalice bolje? Nitko neće dati definitivan odgovor. Ali još uvijek postoji više povjerenja u softversku radnu opremu. Svaki majstor ima svoj pristup odabiru prave opreme.

A dobra CNC glodalica je ona koja ima veću točnost, nižu potrošnju energije, veću jednostavnost korištenja i pouzdanost u bilo kojoj radnoj situaciji.

Mogu se formulirati tri savjeta za pravi izbor:

Sve informacije o modelu unaprijed provjerite s upraviteljima tvrtke; materijala s kojima stroj radi. Ako postoji video, pogledajte ga. Ovo će vam pomoći da odlučite.
Prije kupnje konzultirajte se o funkcionalnosti opreme i opsegu zadataka koje obavlja. A najbolja opcija– prijavite se za demonstraciju rada CNC stroja i ne ustručavajte se postavljati pitanja tijekom rada.
Kada potreban model odabrani, budite oprezni pri kupnji: provjerite kompletne komponente kupljene opreme. Mora postojati blok programska kontrola mašina; kabeli s konektorima odgovarajuće konfiguracije i diskovi sa softverom. Softver obično instaliraju stručnjaci iz tvrtke koja prodaje stroj tijekom njegovog postavljanja.

Zaključak

Uglavnom, pokušali smo pomoći čovjeku pred izborom. Shvatili smo kako odabrati glodalicu (skupa stvar, a za vlasnika će raditi dugi niz godina - s metalom ili drvom). Sada barem ima mnogo izbora. Nadamo se da će čitatelji iskoristiti ove informacije za kupnju radnog alata.

Kada govorimo o alatnim strojevima ili drugim numerički upravljanim sustavima, neizbježno je spomenuti koncepte kao što su točnost pozicioniranja, rezolucija pozicioniranja, ponovljivost pozicioniranja i ponovljivost dijelova. Ovi koncepti su vrlo blisko povezani, a početnici u izradi alatnih strojeva i CNC operateri često se zbune. Akademske definicije i metode za izračunavanje ovih parametara navedene su u odgovarajućem GOST-u, a ovaj će članak objasniti njihove osnovne razlike za nespecijaliste. Počnimo s najjednostavnijom karakteristikom.

Rezolucija pozicioniranja

Rezolucija pozicioniranja (diskretnost) je vrijednost koja pokazuje koliko točno možete odrediti kretanje u vašem CNC sustavu.

Pogledajmo primjer. Recimo da se na Y osi stroja kojim upravlja Mach3 nalazi koračni motor s korakom od 1,8 stupnjeva (200 koraka/okretaj) i pokretač s 1/16 koraka dijeljenja, koji je spojen na kuglični vijak 1605. s korakom od 5 mm po okretaju. Mach3 radi u STEP/DIR modu - šalje diskretne impulse kontroleru, koji se zatim interpretiraju u korake motora. Jedan STEP impuls će uzrokovati pomicanje osovine motora, što će odgovarati pomaku idealne osi, bez zazora i grešaka, za 1/(200*16)*5 = 0,0015625 mm. Ovo je rezolucija pozicioniranja Y osi - položaj duž osi u upravljačkom programu uvijek će biti višekratnik ove vrijednosti i nećete moći postaviti pomicanje na točku s koordinatom Y = 2,101 - upravljački program će “zaokružite” ovu vrijednost, ovisno o postavkama, na 2,1 ili na 2,1015625 .
Naravno, sve to uopće ne znači da ćemo slanjem jednog STEP impulsa zapravo dobiti pomak od 0,0015625 mm, jer postoji mnogo faktora koji unose pogrešku - od pogreške pozicioniranja osovine motora do zazora u radu orah. Ovdje je prikladno prijeći na sljedeću karakteristiku:

Ponovljivost pozicioniranja CNC osi

Ako os pošaljemo na istu točku iz različitih položaja, tada ćemo svaki put dobiti nešto drugačiji rezultat zbog mehaničkih grešaka - os će se zaustaviti na određenoj udaljenosti od tražene točke. Ponovljivost pokazuje koliki je raspon te udaljenosti, točnije, ponovljivost je izravno proporcionalna standardnoj devijaciji pogreške pozicioniranja. Jednom riječju, ponovljivost karakterizira količinu "raspršenosti" greške u pozicioniranju u odnosu na neku prosječnu vrijednost. Ponovljivost ovisi uglavnom o zazoru prijenosa i rezultirajućim elastičnim deformacijama, i zapravo je prilično neinformativna, jer Ono vam samo govori je li pogreška pozicioniranja stabilna ili ne, ali ne govori ništa o njezinoj veličini. Moguće je izgraditi potpuno neprecizan stroj s izvrsnom ponovljivošću.

Točnost CNC pozicioniranja osi

Točnost pozicioniranja osi je generalizirana vrijednost koja pokazuje unutar kojih granica se stvarna koordinata osi može locirati nakon što je pozicioniranje dovršeno. Kada kažu "preciznost stroja", obično misle na preciznu točnost pozicioniranja. Točnost ovisi o ponovljivosti, ali ne uključuje samo količinu "raspršenosti" pogreške pozicioniranja, već i njezinu prosječnu vrijednost, tj. je univerzalnija karakteristika. Točnost pokazuje koliko velika može biti pogreška pozicioniranja osi. Točnost je glavna karakteristika stroja. Često proizvođači strojeva srednje i hobi klase jednostavno navode određenu "točnost stroja" bez navođenja "faktora pokrivenosti" - tj. koeficijent proporcionalnosti, jer je točnost od, recimo, 0,05 mm, mjerena za 3σ i za 1σ velika razlika: u prvoj će se opciji pozicioniranje s pogreškom ne većom od 0,05 mm dogoditi u 97% slučajeva, a u drugi samo u 32% (ako vas zanima, odakle su uzeti postoci, idite ovdje).

Točnost je glavna karakteristika stroja s t.zr. pozicioniranje radnog alata, a ovisi o velika količinačimbenici, uključujući one glavne - zazor vodilica i zupčanika, neusklađenost osi vodilica i njihovu ne-okomitost. Svatko tko je ikada pokušao izrezati veliki pravokutnik od šperploče ili drugog pločastog materijala zna kako pogreška od djelića stupnja pri označavanju pravih kutova može dovesti do odstupanja između duljina stranica za nekoliko milimetara, a ponekad čak i centimetara, pa se pri sklapanju stroja s CNC-om posvećuje posebna pozornost. Čvrstoća i izrada kreveta i portala također imaju izravan utjecaj na točnost stroja.

Ponovljivost i točnost proizvedenih dijelova

Najvažniji parametri. Metode izračuna i njihova suština slični su istoimenim karakteristikama pozicioniranja, međutim, ne mjeri se položaj osi, već dimenzije gotovih dijelova. Upravo ti parametri pokazuju koliko je stroj prikladan za rad i kakva se kvaliteta dijelova na njemu može proizvesti. Međutim, oni ovise o još većem broju čimbenika - odstupanju na kraju vretena, okomitosti ugradnje vretena, te stvarnim materijalima koji se obrađuju i uvjetima rezanja. Stoga obično proizvođači često označavaju točnost izrade dijela - čisto teoretsku, "izračunatu", ponekad - koja nema ništa zajedničko sa stvarnošću. Za strojeve srednje klase, točnost proizvodnje od 0,2 mm za 3σ može se smatrati zadovoljavajućom, 0,1 mm - dobrom, 0,05 mm - izvrsnom, manjom od 0,05 mm - izvrsnom, to se može primijetiti samo na nekoliko jedinica strojeva ekonomske klase.