A cosa si riferisce esattamente la precisione di lavorazione delle parti CNC?
La precisione dell'elaborazione si riferisce alla precisione con cui i parametri geometrici effettivi (dimensioni, forma e posizione) della parte corrispondono ai parametri geometrici ideali specificati nel disegno. Maggiore è il grado di concordanza, maggiore è la precisione dell'elaborazione.
Durante la lavorazione, è impossibile far corrispondere perfettamente ogni parametro geometrico del pezzo con il parametro geometrico ideale a causa di vari fattori. Ci saranno sempre alcune deviazioni, che sono considerate errori di elaborazione.
Esplora i seguenti tre aspetti:
1. Metodi per ottenere la precisione dimensionale delle parti
2. Metodi per ottenere l'accuratezza della forma
3. Come ottenere la precisione della posizione
1． Metodi per ottenere la precisione dimensionale delle parti
(1) Metodo di taglio di prova
Innanzitutto ritagliare una piccola parte della superficie di lavorazione. Misurare la dimensione ottenuta dal taglio di prova e regolare la posizione del tagliente dell'utensile rispetto al pezzo in lavorazione in base alle esigenze di lavorazione. Quindi, prova a tagliare di nuovo e misura. Dopo due o tre tagli e misurazioni di prova, quando la macchina è in lavorazione e le dimensioni soddisfano i requisiti, tagliare tutta la superficie da lavorare.
Ripetere il metodo di taglio di prova attraverso “taglio di prova – misurazione – regolazione – taglio di prova di nuovo” fino a ottenere la precisione dimensionale richiesta. Ad esempio, è possibile utilizzare un processo di perforazione di prova di un sistema di fori scatolari.
Il metodo del taglio di prova può raggiungere un'elevata precisione senza richiedere dispositivi complicati. Tuttavia, richiede molto tempo e comporta molteplici regolazioni, tagli di prova, misurazioni e calcoli. Potrebbe essere più efficiente e si basa sull’abilità tecnica dei lavoratori e sulla precisione degli strumenti di misurazione. La qualità è instabile, quindi viene utilizzata solo per la produzione di pezzi singoli e piccoli lotti.
Un tipo di metodo di taglio di prova è l'abbinamento, che prevede la lavorazione di un altro pezzo per adattarlo al pezzo lavorato o la combinazione di due o più pezzi per la lavorazione. Le dimensioni finali elaborate nel processo di produzione si basano sui requisiti che corrispondono a quelli elaboratipezzi torniti di precisione.
(2) Metodo di regolazione
Le posizioni relative precise di macchine utensili, attrezzature, utensili da taglio e pezzi vengono regolate in anticipo con prototipi o parti standard per garantire l'accuratezza dimensionale del pezzo. Regolando preventivamente le dimensioni, non è necessario riprovare a tagliare durante la lavorazione. La dimensione viene ottenuta automaticamente e rimane invariata durante la lavorazione di un lotto di pezzi. Questo è il metodo di regolazione. Ad esempio, quando si utilizza l'attrezzatura di una fresatrice, la posizione dell'utensile è determinata dal blocco di presetting utensile. Il metodo di regolazione utilizza il dispositivo di posizionamento o il dispositivo di impostazione utensile sulla macchina utensile o il portautensile preassemblato per fare in modo che l'utensile raggiunga una determinata posizione e precisione rispetto alla macchina utensile o all'attrezzatura e quindi elabori un lotto di pezzi.
Anche l'alimentazione dell'utensile in base al quadrante della macchina utensile e quindi il taglio è una sorta di metodo di regolazione. Questo metodo richiede innanzitutto la determinazione della scala sul quadrante mediante un taglio di prova. Nella produzione di massa, dispositivi di presetting utensile come arresti a corsa fissa,prototipi lavorati a CNCe i modelli vengono spesso utilizzati per la regolazione.
Il metodo di regolazione ha una migliore stabilità della precisione di lavorazione rispetto al metodo di taglio di prova e ha una maggiore produttività. Non ha requisiti elevati per gli operatori di macchine utensili, ma ha requisiti elevati per gli aggiustatori di macchine utensili. Viene spesso utilizzato nella produzione in serie e nella produzione di massa.
(3) Metodo di dimensionamento
Il metodo di dimensionamento prevede l'utilizzo di uno strumento di dimensioni adeguate per garantire che la parte lavorata del pezzo abbia le dimensioni corrette. Vengono utilizzati strumenti di dimensioni standard e la dimensione della superficie di lavorazione è determinata dalla dimensione dello strumento. Questo metodo utilizza strumenti con precisione dimensionale specifica, come alesatori e punte da trapano, per garantire la precisione delle parti lavorate, come i fori.
Il metodo di dimensionamento è facile da utilizzare, altamente produttivo e fornisce una precisione di elaborazione relativamente stabile. Non dipende fortemente dal livello di abilità tecnica del lavoratore ed è ampiamente utilizzato in vari tipi di produzione, tra cui perforazione e alesatura.
(4) Metodo di misurazione attivo
Nel processo di lavorazione, le dimensioni vengono misurate durante la lavorazione. I risultati misurati vengono poi confrontati con le dimensioni richieste dal progetto. Sulla base di questo confronto, la macchina utensile può continuare a lavorare oppure viene arrestata. Questo metodo è noto come misurazione attiva.
Attualmente i valori delle misurazioni attive possono essere visualizzati numericamente. Il metodo di misura attivo aggiunge il dispositivo di misura al sistema di lavorazione, diventando così il quinto fattore accanto a macchine utensili, utensili da taglio, attrezzature e pezzi.
Il metodo di misurazione attivo garantisce qualità stabile e produttività elevata, rendendolo la direzione dello sviluppo.
(5) Metodo di controllo automatico
Questo metodo è costituito da un dispositivo di misurazione, un dispositivo di alimentazione e un sistema di controllo. Integra dispositivi di misurazione, alimentazione e sistemi di controllo in un sistema di elaborazione automatico, che completa automaticamente il processo di elaborazione. Una serie di attività quali la misurazione dimensionale, la regolazione della compensazione utensile, l'elaborazione del taglio e il parcheggio della macchina utensile vengono completate automaticamente per ottenere la precisione dimensionale richiesta. Ad esempio, durante la lavorazione su una macchina utensile CNC, la sequenza di lavorazione e la precisione dei pezzi vengono controllate tramite varie istruzioni nel programma.
Esistono due metodi specifici di controllo automatico:
① La misurazione automatica si riferisce a una macchina utensile dotata di un dispositivo che misura automaticamente le dimensioni del pezzo. Una volta che il pezzo raggiunge la dimensione richiesta, il dispositivo di misurazione invia un comando per ritrarre la macchina utensile e arrestarne automaticamente il funzionamento.
② Il controllo digitale nelle macchine utensili prevede un servomotore, una coppia di chiocciole e una serie di dispositivi di controllo digitale che controllano con precisione il movimento del portautensile o del piano di lavoro. Questo movimento è ottenuto attraverso un programma pre-programmato che viene controllato automaticamente da un dispositivo di controllo numerico computerizzato.
Inizialmente, il controllo automatico veniva ottenuto utilizzando sistemi di misurazione attivi e di controllo meccanico o idraulico. Tuttavia, le macchine utensili controllate da programma che emettono istruzioni dal sistema di controllo per lavorare, così come le macchine utensili a controllo digitale che emettono istruzioni di informazioni digitali dal sistema di controllo per lavorare, sono ora ampiamente utilizzate. Queste macchine possono adattarsi ai cambiamenti nelle condizioni di lavorazione, regolare automaticamente la quantità di lavorazione e ottimizzare il processo di lavorazione in base alle condizioni specificate.
Il metodo di controllo automatico offre qualità stabile, elevata produttività, buona flessibilità di lavorazione e può adattarsi alla produzione multivarietà. È l'attuale direzione di sviluppo della produzione meccanica e la base della produzione assistita da computer (CAM).
2. Metodi per ottenere l'accuratezza della forma
(1) Metodo della traiettoria
Questo metodo di lavorazione utilizza la traiettoria di movimento della punta dell'utensile per modellare la superficie da lavorare. Ordinariotornitura personalizzata, la fresatura, la piallatura e la rettifica personalizzate rientrano tutte nel metodo del percorso della punta dell'utensile. La precisione della forma ottenuta con questo metodo dipende principalmente dalla precisione del movimento di formatura.
(2) Metodo di formatura
La geometria dell'utensile di formatura viene utilizzata per sostituire parte del movimento di formatura della macchina utensile al fine di ottenere la forma della superficie lavorata attraverso processi come formatura, tornitura, fresatura e rettifica. La precisione della forma ottenuta con il metodo di formatura dipende principalmente dalla forma del tagliente.
(3) Metodo di sviluppo
La forma della superficie lavorata è determinata dalla superficie dell'involucro creata dal movimento dell'utensile e del pezzo. Processi quali la dentatura a creatore, la sagomatura degli ingranaggi, la rettifica degli ingranaggi e le chiavette godronate rientrano tutti nella categoria dei metodi di generazione. La precisione della forma ottenuta utilizzando questo metodo dipende principalmente dall'accuratezza della forma dell'utensile e dalla precisione del movimento generato.
3. Come ottenere la precisione della posizione
Nella lavorazione, la precisione della posizione della superficie lavorata rispetto ad altre superfici dipende principalmente dal bloccaggio del pezzo.
(1) Trovare direttamente il morsetto corretto
Questo metodo di bloccaggio utilizza un comparatore, un disco di marcatura o un'ispezione visiva per trovare la posizione del pezzo direttamente sulla macchina utensile.
(2) Segnare la linea per trovare il morsetto di installazione corretto
Il processo inizia disegnando la linea centrale, la linea di simmetria e la linea di lavorazione su ciascuna superficie del materiale, in base al disegno della parte. Successivamente il pezzo viene montato sulla macchina utensile e la posizione di bloccaggio viene determinata utilizzando le linee contrassegnate.
Questo metodo ha bassa produttività e precisione e richiede lavoratori con un alto livello di competenze tecniche. Viene generalmente utilizzato per la lavorazione di parti complesse e di grandi dimensioni nella produzione di piccoli lotti o quando la tolleranza dimensionale del materiale è ampia e non può essere bloccata direttamente con un dispositivo.
(3) Morsetto con morsetto
L'attrezzatura è appositamente progettata per soddisfare i requisiti specifici del processo di lavorazione. I componenti di posizionamento dell'attrezzatura possono posizionare in modo rapido e preciso il pezzo rispetto alla macchina utensile e all'utensile senza necessità di allineamento, garantendo un'elevata precisione di bloccaggio e posizionamento. L'elevata produttività di bloccaggio e la precisione di posizionamento lo rendono ideale per la produzione in lotti e in serie, sebbene richieda la progettazione e la produzione di attrezzature speciali.
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Orario di pubblicazione: 22 maggio 2024