ปัจจัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการประมวลผลของเครื่องจักร CNC

เครื่องจักร CNC ได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างกระบวนการแปรรูป ซึ่งทำให้เกิดการเบี่ยงเบนบางประการในความแม่นยำในการประมวลผล และทำให้เกิดความไม่สะดวกต่อการผลิตและอายุการใช้งาน วิธีปรับปรุงความแม่นยำในการประมวลผลของเครื่องจักร CNC เป็นเรื่องที่ผู้เชี่ยวชาญกังวลอย่างมาก

1. ปัญหาความแม่นยำในการประมวลผลเครื่องจักร CNC

1.1 อิทธิพลของข้อผิดพลาดตำแหน่งในการประมวลผลเครื่อง CNC ต่อความแม่นยำในการประมวลผล

ข้อผิดพลาดของตำแหน่งหมายถึงจำนวนการเปลี่ยนแปลงหรือระดับความเบี่ยงเบนระหว่างพื้นผิวจริง แกน หรือระนาบสมมาตรของชิ้นส่วนที่ได้รับการประมวลผลโดยสัมพันธ์กับตำแหน่งในอุดมคติ เช่น แนวตั้ง ตำแหน่ง สมมาตร ฯลฯ ข้อผิดพลาดของตำแหน่งในการประมวลผลด้วยเครื่อง CNC มักจะหมายถึง ข้อผิดพลาดโซนตาย สาเหตุหลักของข้อผิดพลาดของตำแหน่งคือการกวาดล้างและการเสียรูปแบบยืดหยุ่นที่เกิดจากการส่งผ่านระหว่างการประมวลผลชิ้นส่วนเครื่องมือเครื่องจักร และข้อผิดพลาดของตำแหน่งที่เกิดจากแรงเสียดทานและปัจจัยอื่น ๆ ของหัวเครื่องมือกลในระหว่างการประมวลผล ในระบบวงรอบเปิด ความแม่นยำของตำแหน่งได้รับผลกระทบอย่างมาก ในขณะที่ในระบบติดตามผลวงปิดนั้น ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความถูกต้องของอุปกรณ์ตรวจจับการเคลื่อนที่และปัจจัยการขยายความเร็วของระบบ และอิทธิพลโดยทั่วไป เล็ก.

1.2 ข้อผิดพลาดความแม่นยำในการตัดเฉือนที่เกิดจากข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตในการประมวลผลเครื่องจักร CNC

ในการประมวลผลด้วยเครื่องจักร CNC ความแม่นยำทางเรขาคณิตของเครื่องมือกลจะได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอก เช่น แรงภายนอกและความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผล และชิ้นส่วนที่ถูกประมวลผลบนเครื่องมือกลนั้นมีรูปร่างผิดปกติทางเรขาคณิต ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดทางเรขาคณิต จากการวิจัย สาเหตุหลักของข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตในเครื่องจักร CNC นั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าสองปัจจัยต่อไปนี้: ปัจจัยภายในและปัจจัยภายนอก ปัจจัยภายในของข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตในเครื่องมือกลหมายถึงข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตที่เกิดจากปัจจัยของเครื่องมือกลเอง เช่น แนวนอนของโต๊ะทำงานของเครื่องมือกล ความเป็นแนวนอนและความตรงของรางนำของเครื่องมือกล และความแม่นยำทางเรขาคณิตของเครื่องจักร เครื่องมือและอุปกรณ์ติดตั้งของเครื่องมือ ปัจจัยภายนอกส่วนใหญ่อ้างถึงข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตที่เกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น สภาพแวดล้อมภายนอกและการเสียรูปเนื่องจากความร้อนในระหว่างการประมวลผล ตัวอย่างเช่น ในระหว่างกระบวนการตัด เครื่องมือหรือชิ้นส่วนจะขยายตัวและเสียรูปเนื่องจากความร้อน ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดทางเรขาคณิต ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องมือกลและความแม่นยำในการตัดเฉือนของชิ้นส่วน

1.3 ข้อผิดพลาดความแม่นยำของเครื่องจักรที่เกิดจากการวางตำแหน่งเครื่องจักรในการประมวลผลเครื่องจักร CNC

จากการวิเคราะห์ข้อมูลในระยะยาวและการปฏิบัติงานจริงของการประมวลผลชิ้นส่วน จะเห็นได้ว่าการวางตำแหน่งเครื่องมือกลมีอิทธิพลอย่างมากต่อความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องจักร CNC จากมุมมองเชิงโครงสร้าง ข้อผิดพลาดในการตัดเฉือนของเครื่อง CNC ส่วนใหญ่เกิดจากความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง ซึ่งระบบป้อนของเครื่องมือกลเป็นส่วนหลักที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง ระบบฟีดของเครื่องจักร CNC มักจะประกอบด้วยสองส่วน: ระบบส่งกำลังแบบกลไกและระบบควบคุมไฟฟ้า ความแม่นยำของตำแหน่งสัมพันธ์กับระบบส่งกำลังทางกลในการออกแบบโครงสร้าง ในระบบวงปิด เครื่องจักร CNC มักจะสามารถป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบหลักของระบบป้อนเกิดการเบี่ยงเบนตำแหน่ง เช่น บอลสกรู ผ่านอุปกรณ์ตรวจจับตำแหน่ง สำหรับระบบ open-loop เนื่องจากปัจจัยที่มีอิทธิพลจำนวนมากและความซับซ้อนของสถานการณ์ การตรวจสอบตำแหน่งจึงไม่สามารถทำได้ ดังนั้นความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องจักร CNC จึงได้รับผลกระทบอย่างมาก

2. มาตรการรับมือเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่อง CNC

ในกระบวนการตัดเฉือนของเครื่องจักร CNC ความแม่นยำของชิ้นส่วนที่ประมวลผลจะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลและชิ้นส่วนของอุปกรณ์ความแม่นยำมีข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับความแม่นยำในการตัดเฉือน การปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องจักร CNC เป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหา จากการวิจัยและการวิเคราะห์ที่ครอบคลุม สรุปได้ว่ามีวิธีแก้ไขโดยประมาณต่อไปนี้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องจักร CNC:

2.1 การปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนโดยการควบคุมข้อผิดพลาดดั้งเดิมของเครื่อง CNC

ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือนของเครื่อง CNC ข้อผิดพลาดเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ มีข้อผิดพลาดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ระหว่างชิ้นส่วนที่ประมวลผลกับเครื่องจักร CNC ข้อผิดพลาดที่ต้องมีนี้เรียกว่าข้อผิดพลาดดั้งเดิม

ดังนั้น เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องจักร CNC การควบคุมข้อผิดพลาดดั้งเดิมของเครื่อง CNC จึงเป็นหนึ่งในมาตรการรับมือที่สำคัญ ควรทำการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างข้อผิดพลาดดั้งเดิม และควรกำหนดมาตรการปรับปรุงที่เกี่ยวข้องตามสาเหตุและประเภทของข้อผิดพลาด ในระหว่างการตัดเฉือนชิ้นส่วนเครื่องจักรกล ความแม่นยำของตำแหน่งและความแม่นยำทางเรขาคณิตของเครื่อง CNC มีอิทธิพลสำคัญต่อความแม่นยำในการตัดเฉือนของชิ้นส่วน ควรใช้การควบคุมตำแหน่งและการควบคุมความแม่นยำทางเรขาคณิตเพื่อลดอิทธิพลของข้อผิดพลาดของตำแหน่งและข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตบนชิ้นส่วน ในเวลาเดียวกัน สำหรับข้อผิดพลาดการเปลี่ยนรูปที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน ควรใช้วิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยน้ำ และวิธีการอื่นๆ เพื่อควบคุมการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน เพื่อลดอิทธิพลของข้อผิดพลาดการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนที่มีต่อความแม่นยำของเครื่องจักร ในเวลาเดียวกัน สำหรับข้อผิดพลาดของตำแหน่ง จำเป็นต้องเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมกับวัสดุของชิ้นส่วนอย่างสมเหตุสมผลเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปของเครื่องมือ ในเวลาเดียวกัน ให้เลือกอุปกรณ์ติดตั้งที่เหมาะสมตามรูปร่างของช่องว่างของชิ้นส่วนที่ผ่านการประมวลผล หากจำเป็น อุปกรณ์จับยึดควรได้รับการออกแบบเป็นพิเศษตามรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเกี่ยวกับตำแหน่ง

2.2 การออกแบบส่วนประกอบหลักของเครื่องจักรอย่างเหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่ง

ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของเครื่องมือกลมีอิทธิพลสำคัญต่อความแม่นยำของชิ้นส่วน ส่วนประกอบหลักที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของเครื่องมือกล ได้แก่ ความตรงและแนวนอนของระบบป้อน รางนำ และโต๊ะทำงาน เมื่อออกแบบเครื่องจักร CNC จำเป็นต้องเลือกส่วนประกอบหลักอย่างสมเหตุสมผล ตัวอย่างเช่น เมื่อเลือกบอลสกรูที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือกลในปัจจุบัน ควรพิจารณาความแม่นยำของบอลสกรูอย่างเต็มที่ และเลือกและติดตั้งเทคโนโลยีบอลสกรูที่ค่อนข้างสมบูรณ์ ไม่ควรละเลยการรองรับบอลสกรู การรองรับบอลสกรูมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความแม่นยำในการส่งผ่านของระบบ การรองรับของบอลสกรูส่วนใหญ่จะพิจารณาจากแรงตามแนวแกนและความเร็วในการหมุน ซึ่งมีอิทธิพลสำคัญต่อความแม่นยำในการประมวลผลของเครื่องกลึง CNC มักจะเลือกวิธีการยึดและรองรับที่มีความแม่นยำสูง นอกจากนี้ควรตรวจสอบความสามารถในการรับน้ำหนักของบอลสกรูอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการออกแบบ

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของการปกป้องเครื่องมือกลภายนอก โซ่ลากจึงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในเครื่องมือกล เนื่องจากโครงสร้างข้อต่อโซ่ จึงทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนเมื่อติดตามการเคลื่อนที่ของตัวจับยึดเครื่องมือ การสั่นสะเทือนนี้จะถูกส่งโดยตรงไปยังเครื่องมือ และจะส่งผลกระทบต่อความแม่นยำในการประมวลผลในที่สุด

ดังนั้นประสิทธิภาพของโซ่ลากจึงเป็นตัวกำหนดความแม่นยำของเครื่องมือกลอย่างมาก โซ่ลากซีรีส์ E6 ของ igus ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนได้อย่างมาก และลดผลกระทบของการเคลื่อนที่ของโซ่ลากต่อความแม่นยำของเครื่องมือกลให้เหลือน้อยที่สุด

นอกจากนี้ โซ่ลากซีรีส์ E6 ของ igus ใช้ระยะพิทช์ขนาดเล็ก วิธีการเชื่อมต่อแบบไม่ใช้พินของสปริงรวม การสึกหรอเป็นศูนย์ เหมาะสำหรับการใช้งานที่ความเร็วสูงและการเร่งความเร็วสูง ที่ความเร็ว V=1.8m/s เสียงรบกวนเพียง 37Db(A) และยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ห้องคลีนรูม ได้อีกด้วย

2.3 การปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่อง CNC ผ่านเทคโนโลยีการตรวจสอบแบบเรียลไทม์

ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี CNC ทำให้สามารถตรวจสอบกระบวนการตัดเฉือนของเครื่อง CNC ได้แบบเรียลไทม์ ลิงค์ข้อผิดพลาดในกระบวนการตัดเฉือนสามารถปรับได้ทันเวลา และข้อมูลข้อผิดพลาดของแต่ละลิงค์ในกระบวนการตัดเฉือนสามารถรวบรวมและป้อนได้ กลับไปที่สถานีควบคุม กลไกการชดเชยข้อผิดพลาดที่สอดคล้องกันสามารถนำมาใช้ผ่านข้อมูลข้อผิดพลาดเพื่อทำการชดเชยข้อผิดพลาดได้ทันเวลา ซึ่งสามารถปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนของชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ