Այսօրվա արտադրական արդյունաբերության բեմում CNC հաստոցները դարձել են արտադրության հիմքը՝ իրենց արդյունավետ և ճշգրիտ մշակման հնարավորություններով: Տիպիկ CNC հաստոցների հիմնական մասերի մշակման ճշգրտության պահանջները, անկասկած, հիմնական տարրերն են, որոնք որոշում են ճշգրտության մակարդակի CNC հաստոցների ընտրությունը:
CNC հաստոցները դասակարգվում են տարբեր կատեգորիաների, ինչպիսիք են՝ պարզ, լիովին ֆունկցիոնալ և գերճշգրիտ՝ իրենց բազմազան կիրառման պատճառով, և դրանց ճշգրտության մակարդակները մեծապես տարբերվում են: Պարզ CNC հաստոցները դեռևս տեղ են զբաղեցնում խառատային և ֆրեզերային հաստոցների ժամանակակից ոլորտում՝ 0.01 մմ նվազագույն շարժման լուծաչափով, իսկ շարժման և մեքենայացման ճշգրտությունը, ընդհանուր առմամբ, տատանվում է 0.03-ից մինչև 0.05 մմ կամ ավելի: Չնայած ճշգրտությունը համեմատաբար սահմանափակ է, որոշ մեքենայացման սցենարներում, որտեղ ճշգրտության պահանջները չափազանց խիստ չեն, պարզ CNC հաստոցները անփոխարինելի դեր են խաղում իրենց տնտեսական առավելությունների և հեշտ շահագործման շնորհիվ:
Ի տարբերություն դրա, գերճշգրիտ CNC հաստոցները նախագծված են հատուկ մեքենայացման կարիքների համար՝ զարմանալիորեն 0.001 մմ կամ ավելի քիչ ճշգրտությամբ: Գերճշգրիտ CNC հաստոցները հաճախ օգտագործվում են բարձր ճշգրտության և առաջատար ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական և բժշկական սարքավորումները, ապահովելով ամուր տեխնիկական աջակցություն չափազանց բարդ և ճշգրիտ պահանջող բաղադրիչների արտադրության համար:
Ճշգրտության տեսանկյունից, CNC հաստոցները կարելի է բաժանել սովորական և ճշգրիտ տեսակների: Սովորաբար, CNC հաստոցների համար կա 20-ից 30 ճշգրտության ստուգման կետ, բայց ամենակարևոր և ներկայացուցչական կետերն են՝ միառանցքային դիրքավորման ճշգրտությունը, միառանցքային կրկնվող դիրքավորման ճշգրտությունը և երկու կամ ավելի կապված մեքենայական առանցքներով արտադրված փորձարկվող կտորի կլորությունը:
Դիրքավորման ճշգրտությունը և կրկնվող դիրքավորման ճշգրտությունը լրացնում են միմյանց և միասին ուրվագծում են մեքենագործիքի առանցքի շարժվող բաղադրիչների համապարփակ ճշգրտության պրոֆիլը: Հատկապես կրկնվող դիրքավորման ճշգրտության առումով, այն նման է հայելու, որը հստակ արտացոլում է առանցքի դիրքավորման կայունությունը իր հարվածի ցանկացած դիրքավորման կետում: Այս բնութագիրը դառնում է անկյունաքար՝ չափելու համար, թե արդյոք լիսեռը կարող է կայուն և հուսալի աշխատել, և կարևոր է մեքենագործիքի երկարատև կայուն աշխատանքը և մշակման որակի կայունությունը ապահովելու համար:
Այսօրվա CNC համակարգի ծրագիրը նման է խելացի արհեստավորի՝ հարուստ և բազմազան սխալների փոխհատուցման գործառույթներով, որոնք կարող են խելացիորեն փոխհատուցել սնուցման փոխանցման շղթայի յուրաքանչյուր օղակում առաջացած համակարգային սխալները ճշգրիտ և կայուն կերպով: Փոխանցման շղթայի տարբեր օղակները որպես օրինակ վերցնելով՝ պարզության, առաձգական դեֆորմացիայի և շփման կոշտության նման գործոնների փոփոխությունները հաստատուն չեն, այլ ցուցադրում են դինամիկ ակնթարթային իմպուլսի փոփոխություններ՝ աշխատանքային սեղանի բեռի չափի, շարժման հեռավորության երկարության և շարժման դիրքավորման արագության նման փոփոխականներով:
Որոշ բաց և կիսափակ ցիկլով սնուցող սերվո համակարգերում չափիչ բաղադրիչներից հետո մեխանիկական շարժիչ բաղադրիչները նման են քամու և անձրևի տակ առաջ շարժվող նավերի, որոնք ենթակա են տարբեր պատահական գործոնների: Օրինակ, գնդիկավոր պտուտակների ջերմային երկարացման երևույթը կարող է առաջացնել աշխատանքային սեղանի իրական դիրքի շեղում, դրանով իսկ հանգեցնելով մեքենայական ճշգրտության զգալի պատահական սխալների: Ամփոփելով՝ եթե ընտրության գործընթացում կա լավ ընտրություն, կասկած չկա, որ պետք է առաջնահերթություն տրվի կրկնվող դիրքավորման առավելագույն ճշգրտություն ունեցող սարքավորումներին, ինչը ուժեղ երաշխիք է տալիս մշակման որակին:
Գլանաձև մակերևույթների կամ ֆրեզերային տարածական պարուրաձև ակոսների (թելերի) ֆրեզավորման ճշգրտությունը, ինչպես հաստոցային գործիքի աշխատանքը չափելու նուրբ քանոնը, հիմնական ցուցանիշ է CNC առանցքի (երկու կամ երեք առանցք) սերվոհետևողական շարժման բնութագրերի և հաստոցային գործիքի CNC համակարգի ինտերպոլյացիոն ֆունկցիայի համապարփակ գնահատման համար: Այս ցուցանիշը որոշելու արդյունավետ մեթոդը մշակված գլանաձև մակերևույթի կլորությունը չափելն է:
CNC մեքենաների վրա փորձարկվող կտորների կտրման պրակտիկայում, թեք քառակուսի չորսակողմանի ֆրեզավորման մեթոդը նույնպես ցույց է տալիս իր եզակի արժեքը, որը կարող է ճշգրիտ գնահատել երկու կառավարելի առանցքների ճշգրտությունը գծային ինտերպոլյացիոն շարժման մեջ: Այս փորձնական կտրման գործողությունը կատարելիս անհրաժեշտ է զգուշորեն տեղադրել ճշգրիտ մշակման համար օգտագործվող ծայրային ֆրեզը մեքենայի իլիկի վրա, այնուհետև մանրակրկիտ ֆրեզավորում կատարել աշխատանքային սեղանին դրված շրջանաձև նմուշի վրա: Փոքր և միջին չափի մեքենաների համար շրջանաձև նմուշի չափը սովորաբար ընտրվում է 200-ից մինչև 300 իեն: Այս միջակայքը փորձարկվել է պրակտիկայում և կարող է արդյունավետորեն գնահատել մեքենայի մշակման ճշգրտությունը:
Ֆրեզավորումն ավարտելուց հետո կտրված նմուշը զգուշորեն տեղադրեք կլորաչափի վրա և չափեք դրա մշակված մակերեսի կլորությունը՝ օգտագործելով ճշգրիտ չափիչ գործիք: Այս գործընթացում անհրաժեշտ է զգայուն կերպով դիտարկել և վերլուծել չափման արդյունքները: Եթե ֆրեզավորման գլանաձև մակերեսի վրա կան ֆրեզավորման ակնհայտ տատանման պատկերներ, դա մեզ զգուշացնում է, որ մեքենայական գործիքի ինտերպոլյացիայի արագությունը կարող է անկայուն լինել. Եթե ֆրեզավորման արդյունքում առաջացած կլորությունը ցույց է տալիս ակնհայտ էլիպսաձև սխալներ, դա հաճախ արտացոլում է, որ ինտերպոլյացիայի շարժման մեջ երկու կառավարելի առանցքային համակարգերի ուժեղացումները լավ չեն համընկել. Երբ շրջանաձև մակերեսի վրա կան կանգառի նշաններ յուրաքանչյուր կառավարելի առանցքի շարժման ուղղության փոփոխության կետում (այսինքն՝ անընդհատ կտրման շարժման դեպքում, սնուցման շարժման որոշակի դիրքում կանգառը կառաջացնի մետաղի կտրման նշանների փոքր հատված մեքենայացման մակերեսի վրա), դա նշանակում է, որ առանցքի առաջ և հետընթաց բացվածքը չի կարգավորվել իդեալական վիճակի:
Միաառանցքային դիրքավորման ճշգրտության հասկացությունը վերաբերում է առանցքի հարվածի ներսում ցանկացած կետի դիրքավորման ժամանակ առաջացող սխալի միջակայքին։ Այն նման է փարոսի, որն անմիջականորեն լուսավորում է մեքենայի մշակման ճշգրտության ունակությունը և, անկասկած, դառնում է CNC մեքենաների ամենակարևոր տեխնիկական ցուցանիշներից մեկը։
Ներկայումս աշխարհի տարբեր երկրներում կան որոշակի տարբերություններ միառանցքային դիրքավորման ճշգրտության կանոնակարգերի, սահմանումների, չափման մեթոդների և տվյալների մշակման մեթոդների միջև: CNC հաստոցների նմուշային տվյալների լայն տեսականիի ներդրման մեջ տարածված և լայնորեն մեջբերվող ստանդարտներից են Ամերիկյան ստանդարտը (NAS), Ամերիկյան հաստոցների արտադրողների ասոցիացիայի կողմից առաջարկվող ստանդարտները, Գերմանական ստանդարտը (VDI), Ճապոնական ստանդարտը (JIS), Ստանդարտացման միջազգային կազմակերպությունը (ISO) և Չինաստանի ազգային ստանդարտը (GB):
Այս ապշեցուցիչ ստանդարտների շարքում ճապոնական ստանդարտները համեմատաբար մեղմ են կանոնակարգերի առումով: Չափման մեթոդը հիմնված է կայուն տվյալների մեկ ամբողջության վրա, ապա հմտորեն օգտագործում է ± արժեքներ՝ սխալի արժեքը կիսով չափ սեղմելու համար: Արդյունքում, ճապոնական ստանդարտ չափման մեթոդներով ստացված դիրքորոշման ճշգրտությունը հաճախ ավելի քան երկու անգամ տարբերվում է այլ ստանդարտների համեմատ:
Չնայած այլ ստանդարտները տարբերվում են տվյալների մշակման եղանակով, դրանք խորապես արմատավորված են սխալների վիճակագրության մեջ՝ դիրքավորման ճշգրտությունը վերլուծելու և չափելու համար: Մասնավորապես, CNC մեքենայի կառավարվող առանցքային ուղու որոշակի դիրքավորման կետի սխալի համար այն պետք է կարողանա արտացոլել հնարավոր սխալները, որոնք կարող են առաջանալ մեքենայի երկարաժամկետ օգտագործման ընթացքում հազարավոր դիրքավորման ժամանակների ընթացքում ապագայում: Այնուամենայնիվ, սահմանափակվելով իրական պայմաններով, մենք հաճախ կարող ենք չափման ընթացքում կատարել միայն սահմանափակ թվով գործողություններ, սովորաբար 5-ից 7 անգամ:
CNC մեքենաների ճշգրտության գնահատումը նման է մարտահրավերներով լի հանելուկ լուծելու ճանապարհորդության, որը չի ստացվում մեկ գիշերվա ընթացքում: Որոշ ճշգրտության ցուցանիշներ պահանջում են մշակված արտադրանքի ուշադիր ստուգում և վերլուծություն մեքենայական գործիքի իրական մեքենայական գործողությունից հետո, ինչը, անկասկած, մեծացնում է ճշգրտության գնահատման դժվարությունն ու բարդությունը:
Արտադրական կարիքներին համապատասխանող CNC հաստոցների ընտրությունն ապահովելու համար մենք պետք է խորապես ուսումնասիրենք հաստոցների ճշգրտության պարամետրերը և իրականացնենք համապարփակ և մանրամասն վերլուծություն՝ նախքան գնման որոշումներ կայացնելը: Միևնույն ժամանակ, կարևոր է ունենալ բավարար և խորը հաղորդակցություն և փոխանակում CNC հաստոցների արտադրողների հետ: Արտադրողի արտադրական գործընթացի մակարդակը, որակի վերահսկողության միջոցառումների խստությունը և վաճառքից հետո սպասարկման ամբողջականությունը հասկանալը կարող են ավելի արժեքավոր հղման հիմք հանդիսանալ մեր որոշումների կայացման համար:
Գործնական կիրառման սցենարներում CNC հաստոցների տեսակը և ճշգրտության մակարդակը նույնպես պետք է գիտականորեն և հիմնավորված ընտրվեն՝ հիմնվելով կոնկրետ մեքենայական առաջադրանքների և մասերի ճշգրտության պահանջների վրա: Չափազանց բարձր ճշգրտության պահանջներ ունեցող մասերի համար, առանց վարանելու, առաջնահերթություն պետք է տրվի առաջադեմ CNC համակարգերով և բարձր ճշգրտության բաղադրիչներով հագեցած հաստոցներին: Այս ընտրությունը ոչ միայն ապահովում է գերազանց մշակման որակ, այլև բարելավում է արտադրության արդյունավետությունը, նվազեցնում է ջարդոնի մակարդակը և ավելի բարձր տնտեսական օգուտներ է բերում ձեռնարկությանը:
Բացի այդ, CNC հաստոցների կանոնավոր ճշգրիտ փորձարկումները և մանրակրկիտ սպասարկումը հիմնական միջոցներ են՝ երկարաժամկետ կայուն աշխատանքն ապահովելու և բարձր ճշգրտությամբ մեքենայացման հնարավորությունները պահպանելու համար: Հնարավոր ճշգրտության խնդիրները ժամանակին հայտնաբերելով և լուծելով՝ հաստոցների ծառայության ժամկետը կարող է արդյունավետորեն երկարաձգվել՝ ապահովելով մեքենայացման որակի կայունությունն ու հուսալիությունը: Ինչպես թանկարժեք մրցարշավային մեքենայի խնամքը, միայն շարունակական ուշադրությունը և սպասարկումը կարող են այն լավ պահել մրցուղու վրա:
Ամփոփելով՝ CNC հաստոցների ճշգրտությունը բազմաչափ և համապարփակ դիտարկման ցուցանիշ է, որը անցնում է հաստոցների նախագծման և մշակման, արտադրության և հավաքման, տեղադրման և վրիպազերծման, ինչպես նաև ամենօրյա օգտագործման և սպասարկման ողջ գործընթացով։ Միայն համապատասխան գիտելիքներն ու տեխնոլոգիաները համապարփակ հասկանալով և տիրապետելով՝ մենք կարող ենք իմաստուն կերպով ընտրել իրական արտադրական գործունեության համար ամենահարմար CNC հաստոցը, լիովին օգտագործել դրա ներուժը և մեծ ուժ ու աջակցություն հաղորդել արտադրական արդյունաբերության եռանդուն զարգացմանը։