Vedomosti

Analýza ovplyvňujúcich faktorov a metód zlepšovania presnosti obrábania CNC sústruhov

V súčasnej dobe v súčasnej strojárskej výrobe technológia CNC sústruhu získala uznanie od veľkého počtu používateľov vďaka jej vynikajúcemu výkonu. Zároveň sa zvyšujú nároky užívateľov a zvyšujú sa aj požiadavky na presnosť obrábania obrobkov. Najmä v posledných rokoch rozmach technológie poháňal rozsiahlu priemyselnú výrobu technológie výroby vysoko presných nástrojov a viedol tiež k veľkému počtu chýb pri obrábaní CNC sústruhov. Vznik týchto problémov predstavuje väčšie výzvy pre aplikáciu technológie CNC sústruhu.
Nevyhnutným problémom v strojárskej výrobe je chyba a efektívne riešenie (alebo zníženie) chýb je jednou z kľúčových technických úloh pri CNC obrábaní. Pretože mnohé faktory v procese CNC obrábania môžu spôsobiť chyby, ktoré priamo ovplyvňujú presnosť a kvalitu obrábaných dielov. Preto je potrebné efektívne analyzovať ovplyvňujúce faktory na základe skutočných požiadaviek mechanického spracovania a prijať určité opatrenia na kontrolu chýb, aby sa zlepšila presnosť obrábania obrobkov na CNC sústruhoch.
1. Úvod do konceptu CNC sústruhu
1.1 Bežné klasifikácie a štruktúry CNC sústruhov
Vzostup trhovej ekonomiky podnietil široké uplatnenie technológie spracovania CNC sústruhov, ktorú možno rozdeliť do troch kategórií podľa rôznych princípov riadenia: ① bežné spracovanie CNC sústruhu; ② CNC obrábanie sústruhom s riadením bodu; ③ Iné spracovanie CNC sústruhu.
V špecifických aplikáciách mechanického spracovania sa technológia CNC obrábania vo všeobecnosti používa pre zložité a vysokokvalitné tvarovacie návrhy, ktoré dokážu splniť požiadavky používateľov na spracovanie vysoko štandardných obrobkov. Typický CNC sústruh pozostáva z nasledujúcich častí:
① Riadiaci systém sústruhu, tiež známy ako konfiguračný obrábací stroj, sa používa hlavne na ovládanie sústruhu;
② Servopohonný systém sústruhu dokončuje hlavne hnaciu prácu a CNC obrábací stroj dokončuje hnaciu operáciu výroby obrobku prostredníctvom riadenia pracovníka;
③ Pomocný obrábací systém, ktorý poskytuje matematické výpočty, kreslenie a ďalšie pomocné funkcie pre podporu CNC obrábania;
④ CNC programovací systém pre sústruhy je softvérový aplikačný systém alebo kód používaný na ovládanie sústruhov. Aplikácia tohto systému môže uľahčiť automatizované spracovanie obrobkov.
1.2 Výkonnostné ukazovatele a charakteristiky
Vlastné vlastnosti CNC sústruhov ich robia vhodnejšími na spracovanie zložitých obrobkov a určitých špeciálnych náhradných dielov. Jeho jedinečné ukazovatele výkonu umožňujú automatické (poloautomatické) spracovanie obrobkov, čím sa efektívne zvyšuje efektivita obrábania. Medzitým sa v dôsledku použitia automatizačnej technológie vnútorná systémová štruktúra CNC sústruhov stáva zložitejšou. Akonáhle sa vyskytnú problémy, náročnosť údržby a opravy je pomerne vysoká, čo si vyžaduje, aby príslušný personál vykonal príslušné operácie.
Riadenie CNC sústruhu sa dosahuje pomocou CNC programovania a programovací systém môže nastaviť špecifické kroky obrábania pre sústruh, čo je jedna z kľúčových vlastností CNC sústruhu.
Technológia CNC programovania využíva jazykové zariadenia servosystému (väčšinou strojového jazyka) na pohon obrobkov. Pracovníci pracujú a spracovávajú podľa pokynov sústružníckeho systému, čím sa oslobodzujú od ťažkej ručnej práce, výrazne zlepšujú efektivitu a kvalitu spracovania a zjednodušujú pracovnú náplň a intenzitu pracovníkov.
Kým však CNC sústruhy dokážu zlepšiť presnosť obrábania obrobkov, výrazne sa zvýšili aj požiadavky na investičné náklady. Čím vyšší je koeficient presnosti a požiadavky na kvalitu obrobku, tým zložitejší je aplikačný systém CNC sústruhu použitý v procese obrábania a tým silnejšie sú profesionálne požiadavky na technikov a operátorov. Jednoducho povedané, kvalita obrobku je priamo úmerná nákladom na CNC obrábanie.
2. Faktory ovplyvňujúce presnosť CNC sústruhov
Nárast životných potrieb ľudí viedol k vyššiemu dopytu po obrobkoch či ručných prácach v strojárskom priemysle. V procese vývoja rôznych priemyselných odvetví je použitie a aktualizácia komponentov nevyhnutné. V praktických aplikáciách používajú CNC sústruhy čísla a text na riadenie presného obrábania komponentov. Zatiaľ čo účinne znižujú negatívny vplyv chýb a chýb pri ručnej výrobe, môžu znížiť chybové koeficienty a zvýšiť presnosť obrábania produktov. Konkrétne pracovné kroky CNC sústruhu sú znázornené na obrázku 1.

info-383-97

 
 
Obrázok 1 Prevádzkové kroky CNC sústruhu
 
Avšak pri (poloautomatizovanom) automatizovanom spracovaní určitého typu jednodielneho obrobku s malou dávkou vzhľadom na jeho zložitý tvar a požiadavky na vysoký koeficient presnosti nie je efekt spracovania ideálny a stále existuje veľký priestor na zlepšenie presnosti. a technológie. Hlavné faktory, ktoré ovplyvňujú presnosť obrábania CNC sústruhov sú nasledovné:
2.1 Vplyv servo faktorov
Servosystém je zodpovedný hlavne za stabilnú prevádzku CNC sústruhu pri obrábaní CNC sústruhu. Pri prevádzke tohto systému CNC sústruh poskytuje mechanickú silu a hrá koordinovanú riadiacu funkciu. Ak počas pracovného procesu dôjde k chybe rýchlosti, keď operátor riadi systém, spôsobí to chyby prenosu a sériu ďalších problémov, čo vedie k chybám v presnosti obrábania a ovplyvňuje konečnú kvalitu obrobku.
2.2 Vplyv chýb vodiacich koľajníc
Mnoho úloh CNC sústruhov sa vykonáva na vodiacich koľajniciach, preto je potrebné pri umiestňovaní nástrojov do vodiacich líšt presne potvrdiť optimálnu polohu každého komponentu. Ak sa pri obrábaní sústruhom zistí opotrebovanie vodiacej koľajnice, alebo ak operátor nesprávne riadi koľajnicu, môže to spôsobiť chyby vodiacej koľajnice a negatívne ovplyvniť kvalitu obrobku.
2.3 Vplyv parametrov nástroja
CNC sústruhy nedokážu spracovať žiadnu súčiastku bez sústružníckych nástrojov, no pri rezaní sústružníckymi nástrojmi vzniká veľa náhodných problémov. Napríklad:
① Problém hlavného uhla odchýlky sústružníckeho nástroja, keď je poloha hlavného uhla odchýlky posunutá alebo hlavný uhol odchýlky je malý, priamo ovplyvní koeficient presnosti spracovávaného obrobku Problém vonkajšieho rezania hrotu nástroja , pri vykonávaní vonkajšieho sústruženia na obrobku má vyššie požiadavky na nástroj; Akonáhle dôjde k miernej odchýlke nástroja na sústruženie oblúkom, bude to priamo ovplyvňovať koeficient presnosti obrábania obrobku. Napíšte primeraný program sústruženia a starostlivo analyzujte odchýlku osi nástroja, aby ste opravili polohu nástroja. Rezná hrana nástroja CNC sústruhu má kruhový polomer a tiež je tu problém hlavného uhla odchýlky a výškového rozdielu medzi obrobkom, čo môže mať tiež určitý vplyv na presnosť obrábania CNC sústruhu. Na základe toho je potrebné komplexne odkazovať na príslušné parametre nástroja počas procesu obrábania obrobku, brať do úvahy chybovosť pri programovaní a znižovať výskyt potenciálnych chýb z faktorov parametrov.
.
2.4 Vplyv chyby aproximácie a chyby zaokrúhľovania
Takzvaná aproximačná chyba sa vzťahuje na použitie matematických aproximačných algoritmov pri programovaní mechanického riadenia na aproximáciu základnej chyby dielu pomocou presného riadenia hodnôt. Keď je presná hodnota príliš nízka, ovplyvní to presnosť obrobku. Takzvaná chyba zaokrúhľovania sa vzťahuje na efektívne riadenie lineárneho posunu obrábaných dielov pri obrábaní na ekonomickom CNC sústruhu s krokovým motorom pomocou krokových impulzov. Impulzný ekvivalent je najmenšia jednotka špecifikácie produktu, ktorá priamo ovplyvňuje presnosť obrábania obrobku CNC sústruhu.
Keď je obrobok CNC sústruhu v prevádzkovom stave, keď operácia dosiahne ekvivalentnú hodnotu zaokrúhľovacieho impulzu, nemožno sa vyhnúť chybám zaokrúhľovania. Táto chyba priamo ovplyvňuje veľkosť a špecifikácie spracovávaných komponentov.
3. Skúmanie stratégií zvládania
Existuje veľa faktorov, ktoré ovplyvňujú presnosť obrábania CNC sústruhov, ale v procese obrábania CNC sústruhov sa nedajú týmito faktormi ovplyvniť a mali by byť tolerované. Je potrebné nájsť zodpovedajúce stratégie zvládania a vysporiadať sa s možnými faktormi, aby sa efektívnejšie znížili chybové hodnoty a zlepšila presnosť výroby obrobku.
3.1 Riadenie výchylky serva
Pre CNC sústruhy je najdôležitejšia úloha servosystémov. Ak chcete znížiť chyby pri obrábaní obrobkov na sústruhu a znížiť negatívny vplyv samotného sústruhu, potom je potrebné prikladať veľký význam praktickej aplikácii servosystémov. Spárovaním vysokovýkonných a nízkovýkonových pohonných zariadení so servosystémami možno efektívne optimalizovať parametre sústružníckeho systému. Medzitým v procese sústruženia môže potlačenie chýb rýchlosti na základe fyzikálnych vlastností rovných obrobkov znížiť sériu problémov spôsobených oneskorením rýchlosti; Nastavte funkciu zosilnenia otvorenej slučky pre oblúkové obrábanie, aby ste zlepšili presnosť obrábania obrysov oblúkových obrobkov.
3.2 Kontrola výkonu CNC sústruhov
Rýchly rozvoj strojárskej techniky výrazne ovplyvnil CNC sústruhy a v posledných rokoch sa výrazne zlepšila kvalita obrábania a efektivita CNC sústruhov. Medzitým sa otázkam výkonu CNC sústruhov venuje čoraz väčšia pozornosť profesionálov. Ako efektívne zlepšiť výkon CNC sústruhov sa stalo jednou z každodenných diskusií odborníkov. Všeobecne povedané, aby sa zlepšila vlastná výkonnosť sústruhu, môže sa prijať tvar šikmého lôžka, aby sa účinne zlepšila jeho odolnosť proti ohybu a krúteniu.
Použitie sústružníckych nástrojov s vysokým koeficientom štandardizácie na rezanie a vybavených funkciou automatickej výmeny nástrojov pre sústruh môže účinne optimalizovať účinok sústruženia a zlepšiť úroveň presnosti sústruženia komponentov. Ak vezmeme ako príklad špecifické opracovanie dielu určitého typu osi na CNC sústruhu, pred hrubým obrábaním dielu je rezervovaná kontrola kompenzácie nástroja 1 mm. Potom sa prijmú dve kolá sústružníckeho spracovania. Prvé kolo rýchlosti radiálneho posuvu je nastavené na 0.5 mm a vykoná sa jemné opracovanie. Po dokončení prvého kola jemného obrábania je tu ešte 0,5 mm kompenzácia nástroja. V tomto čase je možné vykonať druhé kolo hlbokého obrábania, čím sa efektívne zlepší presnosť produktu.
Praktickou prevádzkou sa ukázalo, že chybu presnosti obrobkov hriadeľa možno efektívne kontrolovať prostredníctvom troch kôl obrábania, od hrubého obrábania po primárne jemné obrábanie a sekundárne jemné obrábanie.
3.3 Kontrola kompenzácie chýb
Pri vykonávaní CNC obrábania, berúc do úvahy vplyv aproximačnej chyby na chybovosť produktu, je riadiaci systém aktualizovaný pomocou matematických výpočtových vzorcov a princípov na načrtnutie profilu obrobku, zlepšenie koeficientu presnosti, zníženie aproximačnej chyby a zaistenie kvality a koeficientu presnosti. obrobku sa zlepšujú pri nepravidelnom obrábaní. Kontrole chýb zaokrúhľovania je možné zabrániť v počiatočnom štádiu hardvérovým spracovaním alebo hodnotu presnosti chýb kompenzovať softvérovým spracovaním, aby sa čo najviac eliminoval vplyv neistých faktorov v skutočných operáciách.
Pre obrobky alebo procesy, ktoré vyžadujú opakované polohovanie, by sa mal pred CNC obrábaním vykonať efektívny výpočet chyby merania, aby sa minimalizovali chyby merania a poskytli presnejší výpočet pre hlboké presné obrábanie. To uľahčuje kontrolu rozsahu presnosti obrobku v neskoršej fáze, čím sa efektívne zlepšuje efektívnosť a presnosť výroby komponentov
.
3.4 Údržba a opravy sústruhu
CNC sústruhy majú extrémne vysoké požiadavky na presnosť obrábania, preto je počas pracovného procesu nevyhnutné sledovanie sústruhu v reálnom čase. Akonáhle sa objaví výzva na poruchu, musí sa okamžite riešiť a musí sa upraviť a optimalizovať bezpečnostný faktor spracovania súvisiacich pracovných údajov. Na základe informácií o chybe spätnej väzby by sa mala vykonávať kontrola s pevným bodom a riadenie riadiaceho konca. Pri opravách presnosti vodiacej koľajnice použite ekologické nátery vodiacej koľajnice, aby ste zlepšili životnosť vodiacej koľajnice sústruhu a znížili chyby spôsobené fyzikálnymi faktormi vodiacej koľajnice.
Zároveň sa počas procesu údržby systému môže zlepšiť presnosť polohovania sústruhu pri meraní a obrábaní a môže sa znížiť séria vplyvov presnosti rezania na kvalitu obrobku.
4. Záver
Existujú rôzne dôvody, ktoré ovplyvňujú presnosť obrábania CNC sústruhov počas spracovania obrobku a výsledné chybové efekty sa líšia v dôsledku ich rôzneho stupňa vplyvu. Operátori preto musia analyzovať konkrétne dôvody a použiť CNC sústruhy ako základ na zlepšenie kvality obrábania obrobkov prostredníctvom riadenia odchýlok servomotora, kontroly výkonu a kontroly kompenzácie chýb. Zároveň musia sústruhy pravidelne opravovať a udržiavať, aby eliminovali vplyv potenciálnych problémových kríz, zlepšili celkový výkon a pomer presnosti CNC sústruhov a efektívne zabezpečili presnosť obrábania a kvalitu mechanických obrobkov, Podporovať ďalšie zlepšovanie Úroveň vývoja technológie CNC sústruhu v Číne.

 

Tiež sa vám môže páčiť

Zaslať požiadavku