CNC մեքենաների հիմնական մասերի ճշգրտության մակարդակի և մեքենայական ճշգրտության պահանջների խորը վերլուծություն
Ժամանակակից արտադրության մեջ CNC հաստոցները դարձել են տարբեր ճշգրիտ մասերի արտադրության հիմնական սարքավորումները՝ իրենց բարձր ճշգրտությամբ, բարձր արդյունավետությամբ և ավտոմատացման բարձր աստիճանով: CNC հաստոցների ճշգրտության մակարդակը ուղղակիորեն որոշում է դրանց կողմից մշակվող մասերի որակը և բարդությունը, և տիպիկ մասերի հիմնական մասերի մեքենայական ճշգրտության պահանջները որոշիչ դեր են խաղում CNC հաստոցների ընտրության գործում:
CNC հաստոցները կարելի է դասակարգել տարբեր տեսակների՝ կախված դրանց օգտագործումից, այդ թվում՝ պարզ, լիովին ֆունկցիոնալ, գերճշգրիտ և այլն: Յուրաքանչյուր տեսակ կարող է հասնել ճշգրտության տարբեր մակարդակի: Պարզ CNC հաստոցները դեռևս օգտագործվում են որոշ խառատային և ֆրեզերային մեքենաներում՝ 0.01 մմ նվազագույն շարժման լուծաչափով, և շարժման և մեքենայացման ճշգրտությամբ, որը սովորաբար գերազանցում է (0.03-0.05) մմ: Այս տեսակի հաստոցը հարմար է որոշ մեքենայական աշխատանքների համար, որոնք պահանջում են համեմատաբար ցածր ճշգրտություն:
Գերճշգրիտ CNC հաստոցները հիմնականում օգտագործվում են հատուկ մեքենամշակման ոլորտներում, և դրանց ճշգրտությունը կարող է հասնել զարմանալի մակարդակի՝ 0.001 մմ-ից ցածր: Այս գերբարձր ճշգրտության հաստոցը կարող է արտադրել չափազանց ճշգրիտ մասեր՝ բավարարելով բարձր ճշգրտության և առաջատար արդյունաբերությունների, ինչպիսիք են ավիատիեզերական և բժշկական սարքավորումները, խիստ պահանջները:
Բացի նպատակային դասակարգումից, CNC հաստոցները կարող են դասակարգվել նաև սովորական և ճշգրիտ տեսակների՝ ճշգրտության հիման վրա: CNC հաստոցների ճշգրտությունը ստուգելիս սովորաբար դիտարկվում է 20-30 միավոր: Այնուամենայնիվ, ամենաներկայացուցչական և բնութագրական միավորները հիմնականում ներառում են միառանցքային դիրքավորման ճշգրտությունը, միառանցքային կրկնվող դիրքավորման ճշգրտությունը և երկու կամ ավելի կապված մեքենայական առանցքներով արտադրված փորձարկվող կտորի կլորությունը:
Միաառանցքային դիրքավորման ճշգրտությունը վերաբերում է առանցքի հարվածի ներսում ցանկացած կետի դիրքավորման ժամանակ առաջացող սխալի միջակայքին, և այն հիմնական ցուցանիշ է, որն անմիջականորեն արտացոլում է մեքենագործիքի մեքենայական ճշգրտության կարողությունը: Ներկայումս աշխարհի տարբեր երկրներում կան որոշակի տարբերություններ այս ցուցանիշի կանոնակարգերի, սահմանումների, չափման մեթոդների և տվյալների մշակման մեթոդների միջև: CNC մեքենաների տարբեր տեսակների համար նմուշային տվյալների ներկայացման մեջ ընդհանուր ստանդարտներն են՝ Ամերիկյան ստանդարտը (NAS), Ամերիկյան մեքենագործիքային արտադրողների ասոցիացիայի կողմից առաջարկվող ստանդարտները, Գերմանական ստանդարտը (VDI), Ճապոնական ստանդարտը (JIS), Ստանդարտացման միջազգային կազմակերպությունը (ISO) և Չինաստանի ազգային ստանդարտը (GB):
Պետք է նշել, որ այս ստանդարտներից ճապոնական ստանդարտը սահմանում է ամենացածրը: Չափման մեթոդը հիմնված է կայուն տվյալների մեկ հավաքածուի վրա, որից հետո սխալի արժեքը կիսով չափվում է՝ վերցնելով ± արժեք: Հետևաբար, ճապոնական ստանդարտ չափման մեթոդներով չափված դիրքորոշման ճշգրտությունը հաճախ տարբերվում է ավելի քան երկու անգամ՝ համեմատած այլ ստանդարտներով չափված արդյունքների հետ: Այնուամենայնիվ, այլ ստանդարտներ, չնայած տվյալների մշակման տարբերությանը, բոլորը հետևում են սխալի վիճակագրության օրենքին՝ չափման և դիրքորոշման ճշգրտությունը վերլուծելու համար: Սա նշանակում է, որ CNC մեքենայի գործիքի կառավարելի առանցքային վազքի որոշակի դիրքորոշման կետի սխալի համար այն պետք է արտացոլի մեքենայի երկարատև օգտագործման ընթացքում հազարավոր դիրքորոշման անգամների սխալի իրավիճակը: Այնուամենայնիվ, իրական չափման ժամանակ, պայմանների սահմանափակումների պատճառով, կարելի է կատարել միայն սահմանափակ քանակությամբ չափումներ (սովորաբար 5-7 անգամ):
Միաառանցքի կրկնվող դիրքավորման ճշգրտությունը համապարփակ կերպով արտացոլում է առանցքի յուրաքանչյուր շարժվող բաղադրիչի համապարփակ ճշգրտությունը, մասնավորապես՝ առանցքի դիրքավորման կայունությունը հարվածի ցանկացած դիրքավորման կետում արտացոլելու համար, ինչը մեծ նշանակություն ունի: Այն հիմնական ցուցանիշ է՝ չափելու համար, թե արդյոք առանցքը կարող է կայուն և հուսալի աշխատել: Ժամանակակից CNC համակարգերում ծրագիրը սովորաբար ունի սխալների փոխհատուցման հարուստ գործառույթներ, որոնք կարող են կայուն կերպով փոխհատուցել սնուցման փոխանցման շղթայի յուրաքանչյուր օղակի համակարգային սխալները:
Օրինակ, փոխանցման շղթայի յուրաքանչյուր օղակի բացվածքը, առաձգական դեֆորմացիան և շփման կոշտությունը կցուցաբերեն տարբեր ակնթարթային շարժումներ՝ կախված այնպիսի գործոններից, ինչպիսիք են աշխատանքային սեղանի բեռի չափը, շարժման հեռավորության երկարությունը և շարժման դիրքավորման արագությունը: Որոշ բաց և կիսափակ ցիկլով սնուցող սերվո համակարգերում մեխանիկական շարժիչ բաղադրիչները չափելուց հետո կազդվեն տարբեր պատահական գործոններից, ինչը կհանգեցնի զգալի պատահական սխալների: Օրինակ, գնդիկավոր պտուտակների ջերմային երկարացումը կարող է առաջացնել աշխատանքային սեղանի իրական դիրքավորման դիրքի շեղում:
CNC մեքենաների ճշգրտության ցուցանիշները համապարփակ գնահատելու համար, վերը նշված միաառանցքային ճշգրտության ցուցանիշներից բացի, կարևոր է նաև գնահատել բազմաառանցքային միացման մշակման ճշգրտությունը: Գլանաձև մակերևույթների ֆրեզավորման կամ ֆրեզավորման տարածական պարուրաձև ակոսների (թելերի) ճշգրտությունը այն ցուցանիշն է, որը կարող է համապարփակ գնահատել CNC առանցքների (երկու կամ երեք առանցք) սերվոհետևողական շարժման բնութագրերը և մեքենաների CNC համակարգերի ինտերպոլյացիոն ֆունկցիան: Դատողության սովորական մեթոդը մշակված գլանաձև մակերևույթի կլորությունը չափելն է:
CNC մեքենաների փորձնական կտրման ժամանակ, թեք քառակուսի չորսակողմանի մեքենայացման մեթոդը նույնպես գնահատման արդյունավետ միջոց է, որը կարող է օգտագործվել երկու կառավարելի առանցքների ճշգրտությունը գծային ինտերպոլյացիոն շարժման մեջ գնահատելու համար: Այս փորձնական կտրման ընթացքում ճշգրիտ մեքենայացման համար օգտագործվող ծայրային աղացը տեղադրվում է մեքենայի առանցքի վրա, և աշխատանքային սեղանին դրված շրջանաձև նմուշը ֆրեզվում է: Փոքր և միջին չափի մեքենաների համար շրջանաձև նմուշները սովորաբար ընտրվում են 200-ից մինչև 300 իեն սահմաններում: Ֆրեզավորումն ավարտելուց հետո նմուշը տեղադրեք կլորության ստուգիչի վրա և չափեք դրա մշակված մակերեսի կլորությունը:
Մեքենաշինության արդյունքները դիտարկելով և վերլուծելով՝ կարելի է ստանալ մեքենաների ճշգրտության և աշխատանքի վերաբերյալ բազմաթիվ կարևոր տեղեկություններ: Եթե ֆրեզային գլանաձև մակերեսի վրա կան ֆրեզային կտրիչի ակնհայտ տատանման պատկերներ, դա արտացոլում է մեքենայի անկայուն ինտերպոլյացիայի արագությունը. Եթե ֆրեզավորման արդյունքում առաջացած կլորության մեջ կա զգալի էլիպսաձև սխալ, դա ցույց է տալիս, որ ինտերպոլյացիայի շարժման համար երկու կառավարելի առանցքային համակարգերի ուժգնացումները չեն համընկնում. շրջանաձև մակերեսի վրա, եթե յուրաքանչյուր կառավարելի առանցքի ուղղությունը փոխող կետերում կան կանգառի նշաններ (այսինքն՝ անընդհատ կտրման շարժման դեպքում, եթե սնուցման շարժումը կանգ է առնում որոշակի դիրքում, գործիքը մետաղի կտրման հետքերի փոքր հատված կձևավորի մեքենաշինության մակերեսին), դա ցույց է տալիս, որ առանցքի առաջ և հետընթաց բացվածքները ճիշտ չեն կարգավորվել:
CNC հաստոցների ճշգրտության գնահատումը բարդ և դժվարին գործընթաց է, և որոշները նույնիսկ պահանջում են ճշգրիտ գնահատում մեքենայացման ավարտից հետո: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հաստոցների ճշգրտության վրա ազդում են տարբեր գործոնների համադրություն, ներառյալ հաստոցային գործիքի կառուցվածքային նախագծումը, բաղադրիչների արտադրական ճշգրտությունը, հավաքման որակը, կառավարման համակարգերի աշխատանքը և մեքենայացման գործընթացի ընթացքում շրջակա միջավայրի պայմանները:
Մեքենաների կառուցվածքային նախագծման առումով, կառուցվածքային ողջամիտ դասավորությունը և կոշտ նախագծումը կարող են արդյունավետորեն նվազեցնել թրթռումը և դեֆորմացիան մեքենայացման գործընթացի ընթացքում, դրանով իսկ բարելավելով մեքենայացման ճշգրտությունը: Օրինակ, բարձր ամրության հիմքային նյութերի, օպտիմալացված սյունակային և լայնակի ճառագայթային կառուցվածքների և այլնի օգտագործումը կարող է օգնել բարձրացնել մեքենայական գործիքի ընդհանուր կայունությունը:
Բաղադրիչների արտադրական ճշգրտությունը նույնպես հիմնարար դեր է խաղում հաստոցների ճշգրտության մեջ: Հիմնական բաղադրիչների, ինչպիսիք են գնդիկավոր պտուտակները, գծային ուղեցույցները և իլիկները՝ ճշգրտությունը անմիջականորեն որոշում է հաստոցների յուրաքանչյուր շարժման առանցքի շարժման ճշգրտությունը: Բարձրորակ գնդիկավոր պտուտակները ապահովում են ճշգրիտ գծային շարժում, մինչդեռ բարձր ճշգրտության գծային ուղեցույցները՝ հարթ ուղղորդում:
Հավաքման որակը նույնպես կարևոր գործոն է, որը ազդում է հաստոցների ճշգրտության վրա: Հաստոցների հավաքման գործընթացում անհրաժեշտ է խստորեն վերահսկել այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են տեղադրման ճշգրտությունը, զուգահեռությունը և տարբեր բաղադրիչների միջև ուղղահայացությունը՝ աշխատանքի ընթացքում հաստոցների շարժվող մասերի միջև շարժման ճշգրիտ կապն ապահովելու համար:
Կառավարման համակարգի աշխատանքը կարևոր է հաստոցների ճշգրտության վերահսկման համար: Առաջադեմ CNC համակարգերը կարող են ապահովել ավելի ճշգրիտ դիրքի վերահսկում, արագության վերահսկում և ինտերպոլյացիոն գործողություններ, դրանով իսկ բարելավելով հաստոցների մշակման ճշգրտությունը: Միևնույն ժամանակ, CNC համակարգի սխալի փոխհատուցման գործառույթը կարող է ապահովել իրական ժամանակի փոխհատուցում հաստոցների տարբեր սխալների համար, ինչը հետագայում կբարելավի մշակման ճշգրտությունը:
Մեքենաշինության ընթացքում շրջակա միջավայրի պայմանները նույնպես կարող են ազդեցություն ունենալ մեքենայի ճշգրտության վրա: Ջերմաստիճանի և խոնավության փոփոխությունները կարող են առաջացնել մեքենայի բաղադրիչների ջերմային ընդարձակում և կծկում, դրանով իսկ ազդելով մեքենայի ճշգրտության վրա: Հետևաբար, բարձր ճշգրտության մեքենաշինության իրավիճակներում սովորաբար անհրաժեշտ է խստորեն վերահսկել մեքենաշինության միջավայրը և պահպանել հաստատուն ջերմաստիճան և խոնավություն:
Ամփոփելով՝ CNC մեքենաների ճշգրտությունը համապարփակ ցուցանիշ է, որը կախված է բազմաթիվ գործոնների փոխազդեցությունից: CNC մեքենա ընտրելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են մեքենայի տեսակը, ճշգրտության մակարդակը, տեխնիկական պարամետրերը, ինչպես նաև արտադրողի հեղինակությունը և վաճառքից հետո սպասարկումը՝ հիմնվելով մասերի մեքենայական ճշգրտության պահանջների վրա: Միևնույն ժամանակ, մեքենայական գործիքի օգտագործման ընթացքում պետք է պարբերաբար իրականացվեն ճշգրտության ստուգումներ և սպասարկում՝ խնդիրները ժամանակին հայտնաբերելու և լուծելու համար, ապահովելով, որ մեքենայական գործիքը միշտ պահպանի լավ ճշգրտություն և ապահովի բարձրորակ մասերի արտադրության հուսալի երաշխիքներ:
Տեխնոլոգիայի անընդհատ առաջընթացի և արտադրության արագ զարգացման հետ մեկտեղ, CNC հաստոցների ճշգրտության պահանջները նույնպես անընդհատ աճում են: CNC հաստոցների արտադրողները անընդհատ հետազոտություններ և նորարարություններ են անում՝ կիրառելով ավելի առաջադեմ տեխնոլոգիաներ և գործընթացներ՝ հաստոցների ճշգրտությունն ու կատարողականությունը բարելավելու համար: Միևնույն ժամանակ, համապատասխան արդյունաբերական չափորոշիչներն ու տեխնիկական բնութագրերը անընդհատ կատարելագործվում են՝ ապահովելով ավելի գիտական և միասնական հիմք CNC հաստոցների ճշգրտության գնահատման և որակի վերահսկման համար:
Ապագայում CNC հաստոցները կզարգանան դեպի ավելի բարձր ճշգրտություն, արդյունավետություն և ավտոմատացում՝ ապահովելով ավելի ուժեղ աջակցություն արտադրական արդյունաբերության վերափոխման և արդիականացման համար: Արտադրական ձեռնարկությունների համար CNC հաստոցների ճշգրիտ բնութագրերի խորը ըմբռնումը, CNC հաստոցների ողջամիտ ընտրությունը և օգտագործումը կլինեն ապրանքի որակի բարելավման և շուկայական մրցունակության բարձրացման բանալին: