A que exatamente se refere a precisão de usinagem de peças CNC?
A precisão do processamento refere-se ao quão próximos os parâmetros geométricos reais (tamanho, forma e posição) da peça correspondem aos parâmetros geométricos ideais especificados no desenho. Quanto maior o grau de concordância, maior será a precisão do processamento.
Durante o processamento, é impossível combinar perfeitamente cada parâmetro geométrico da peça com o parâmetro geométrico ideal devido a vários fatores. Sempre existirão alguns desvios, que são considerados erros de processamento.
Explore os três aspectos a seguir:
1. Métodos para obter precisão dimensional de peças
2. Métodos para obter precisão de forma
3. Como obter precisão de localização
1． Métodos para obter precisão dimensional de peças
(1) Método de corte experimental
Primeiro, corte uma pequena parte da superfície de processamento. Meça o tamanho obtido no corte experimental e ajuste a posição da aresta de corte da ferramenta em relação à peça de trabalho de acordo com os requisitos de processamento. Em seguida, tente cortar novamente e medir. Após dois ou três cortes e medições experimentais, quando a máquina estiver processando e o tamanho atender aos requisitos, corte toda a superfície a ser processada.
Repita o método de corte experimental através de “corte experimental – medição – ajuste – corte experimental novamente” até que a precisão dimensional necessária seja alcançada. Por exemplo, um processo de perfuração experimental de um sistema de furo de caixa pode ser usado.
O método de corte experimental pode atingir alta precisão sem a necessidade de dispositivos complicados. No entanto, é demorado, envolvendo vários ajustes, cortes experimentais, medições e cálculos. Poderia ser mais eficiente e depende da habilidade técnica dos trabalhadores e da precisão dos instrumentos de medição. A qualidade é instável, por isso é usado apenas para produção de peça única e pequenos lotes.
Um tipo de método de corte experimental é a correspondência, que envolve o processamento de outra peça para combinar com a peça processada ou a combinação de duas ou mais peças para processamento. As dimensões finais processadas no processo de produção são baseadas nos requisitos que correspondem ao processadopeças torneadas de precisão.
(2)Método de ajuste
As posições relativas precisas de máquinas-ferramentas, acessórios, ferramentas de corte e peças de trabalho são ajustadas antecipadamente com protótipos ou peças padrão para garantir a precisão dimensional da peça de trabalho. Ao ajustar o tamanho antecipadamente, não há necessidade de tentar cortar novamente durante o processamento. O tamanho é obtido automaticamente e permanece inalterado durante o processamento de um lote de peças. Este é o método de ajuste. Por exemplo, ao usar um acessório de fresadora, a posição da ferramenta é determinada pelo bloco de configuração da ferramenta. O método de ajuste usa o dispositivo de posicionamento ou dispositivo de ajuste de ferramenta na máquina-ferramenta ou no porta-ferramenta pré-montado para fazer a ferramenta atingir uma determinada posição e precisão em relação à máquina-ferramenta ou acessório e então processar um lote de peças de trabalho.
Alimentar a ferramenta de acordo com o mostrador da máquina-ferramenta e depois cortar também é uma espécie de método de ajuste. Este método requer primeiro a determinação da escala no mostrador por meio de corte experimental. Na produção em massa, dispositivos de ajuste de ferramentas, como batentes de alcance fixo,protótipos usinados cnc, e os modelos são frequentemente usados para ajuste.
O método de ajuste possui melhor estabilidade de precisão de usinagem do que o método de corte experimental e possui maior produtividade. Não possui requisitos elevados para operadores de máquinas-ferramenta, mas possui requisitos elevados para ajustadores de máquinas-ferramenta. É frequentemente usado na produção em lote e na produção em massa.
(3) Método de dimensionamento
O método de dimensionamento envolve o uso de uma ferramenta de tamanho apropriado para garantir que a parte processada da peça tenha o tamanho correto. São usadas ferramentas de tamanho padrão e o tamanho da superfície de processamento é determinado pelo tamanho da ferramenta. Este método utiliza ferramentas com precisão dimensional específica, como alargadores e brocas, para garantir a precisão das peças processadas, como furos.
O método de dimensionamento é fácil de operar, altamente produtivo e fornece precisão de processamento relativamente estável. Não depende muito do nível de habilidade técnica do trabalhador e é amplamente utilizado em vários tipos de produção, incluindo perfuração e alargamento.
(4) Método de medição ativo
No processo de usinagem, as dimensões são medidas durante a usinagem. Os resultados medidos são então comparados com as dimensões exigidas pelo projeto. Com base nesta comparação, a máquina-ferramenta pode continuar funcionando ou parar. Este método é conhecido como medição ativa.
Atualmente, os valores das medições ativas podem ser exibidos numericamente. O método de medição ativo adiciona o dispositivo de medição ao sistema de processamento, tornando-o o quinto fator ao lado de máquinas-ferramentas, ferramentas de corte, acessórios e peças de trabalho.
O método de medição ativo garante qualidade estável e alta produtividade, tornando-o a direção do desenvolvimento.
(5) Método de controle automático
Este método consiste em um dispositivo de medição, um dispositivo de alimentação e um sistema de controle. Ele integra dispositivos de medição, alimentação e sistemas de controle em um sistema de processamento automático, que completa automaticamente o processo de processamento. Uma série de tarefas como medição dimensional, ajuste de compensação de ferramenta, processamento de corte e estacionamento de máquina-ferramenta são concluídas automaticamente para atingir a precisão dimensional necessária. Por exemplo, ao processar em uma máquina-ferramenta CNC, a sequência de processamento e a precisão das peças são controladas por meio de várias instruções no programa.
Existem dois métodos específicos de controle automático:
① Medição automática refere-se a uma máquina-ferramenta equipada com um dispositivo que mede automaticamente o tamanho da peça de trabalho. Assim que a peça atinge o tamanho necessário, o dispositivo de medição envia um comando para retrair a máquina-ferramenta e interromper sua operação automaticamente.
② O controle digital em máquinas-ferramenta envolve um servo motor, um par de porcas de parafuso giratório e um conjunto de dispositivos de controle digital que controlam com precisão o movimento do porta-ferramenta ou mesa de trabalho. Este movimento é conseguido através de um programa pré-programado que é controlado automaticamente por um dispositivo de controle numérico computadorizado.
Inicialmente, o controle automático foi obtido por meio de medição ativa e sistemas de controle mecânico ou hidráulico. No entanto, máquinas-ferramentas controladas por programa que emitem instruções do sistema de controle para funcionar, bem como máquinas-ferramentas controladas digitalmente que emitem instruções de informações digitais do sistema de controle para funcionar, são agora amplamente utilizadas. Essas máquinas podem se adaptar às mudanças nas condições de processamento, ajustar automaticamente a quantidade de processamento e otimizar o processo de processamento de acordo com as condições especificadas.
O método de controle automático oferece qualidade estável, alta produtividade, boa flexibilidade de processamento e pode se adaptar à produção de múltiplas variedades. É a atual direção de desenvolvimento da manufatura mecânica e a base da manufatura auxiliada por computador (CAM).
2. Métodos para obter precisão de forma
(1) Método de trajetória
Este método de processamento utiliza a trajetória de movimento da ponta da ferramenta para moldar a superfície que está sendo processada. Ordináriotorneamento personalizado, fresamento, aplainamento e retificação personalizados se enquadram no método do caminho da ponta da ferramenta. A precisão da forma alcançada com este método depende principalmente da precisão do movimento de conformação.
(2) Método de formação
A geometria da ferramenta de conformação é utilizada para substituir parte do movimento de conformação da máquina-ferramenta, a fim de obter o formato da superfície usinada por meio de processos como conformação, torneamento, fresamento e retificação. A precisão do formato obtido pelo método de conformação depende principalmente do formato da aresta de corte.
(3) Método de desenvolvimento
A forma da superfície usinada é determinada pela superfície envolvente criada pelo movimento da ferramenta e da peça de trabalho. Processos como fresagem de engrenagens, modelagem de engrenagens, retificação de engrenagens e chaves recartilhadas se enquadram na categoria de métodos de geração. A precisão da forma obtida usando este método depende principalmente da exatidão da forma da ferramenta e da precisão do movimento gerado.
3. Como obter precisão de localização
Na usinagem, a precisão da posição da superfície usinada em relação a outras superfícies depende principalmente da fixação da peça.
(1) Encontre o grampo correto diretamente
Este método de fixação usa um relógio comparador, disco de marcação ou inspeção visual para encontrar a posição da peça diretamente na máquina-ferramenta.
(2) Marque a linha para encontrar o grampo de instalação correto
O processo começa desenhando a linha central, a linha de simetria e a linha de processamento em cada superfície do material, com base no desenho da peça. Posteriormente, a peça é montada na máquina-ferramenta e a posição de fixação é determinada usando as linhas marcadas.
Este método apresenta baixa produtividade e precisão e requer trabalhadores com alto nível de qualificação técnica. É normalmente usado para processar peças grandes e complexas na produção de pequenos lotes ou quando a tolerância de tamanho do material é grande e não pode ser fixada diretamente com um acessório.
(3) Grampo com grampo
O acessório é especialmente projetado para atender aos requisitos específicos do processo de processamento. Os componentes de posicionamento do acessório podem posicionar a peça de trabalho com rapidez e precisão em relação à máquina-ferramenta e à ferramenta sem a necessidade de alinhamento, garantindo alta precisão de fixação e posicionamento. Essa alta produtividade de fixação e precisão de posicionamento o tornam ideal para produção em lote e em massa, embora exija o projeto e a fabricação de acessórios especiais.
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Horário da postagem: 22 de maio de 2024