Ba yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác gia công của máy công cụ CNC và hai biện pháp đối phó chính
Các công cụ máy điều khiển số chắc chắn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau trong quá trình gia công, dẫn đến một số sai lệch nhất định về độ chính xác gia công và gây bất tiện cho sản xuất và cuộc sống hàng ngày. Làm thế nào để cải thiện độ chính xác gia công của máy công cụ CNC là một vấn đề rất quan tâm đến bột vàng.
1. Các vấn đề chính xác trong gia công CNC
1.1 Ảnh hưởng của lỗi vị trí đối với độ chính xác gia công trong xử lý công cụ máy CNC
Lỗi vị trí đề cập đến mức độ biến đổi hoặc độ lệch của bề mặt thực tế, trục hoặc mặt phẳng đối xứng của phần được xử lý so với vị trí lý tưởng của nó, chẳng hạn như độ vuông góc, độ chính xác vị trí, tính đối xứng, v.v. và các yếu tố khác trong quá trình gia công, dẫn đến lỗi vị trí. Trong các hệ thống vòng mở, độ chính xác của vị trí bị ảnh hưởng rất nhiều, trong khi trong các hệ thống servo vòng kín, nó chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác của thiết bị phát hiện dịch chuyển và hệ số khuếch đại tốc độ của hệ thống và thường có tác động tương đối nhỏ.
1.2 Lỗi chính xác gia công do lỗi hình học trong xử lý công cụ máy CNC
Trong gia công CNC, độ chính xác hình học của máy công cụ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như lực bên ngoài và nhiệt được tạo ra trong quá trình gia công, ảnh hưởng đến các công cụ cắt và đồ đạc. Các thành phần được gia công trên công cụ máy trải qua biến dạng hình học, dẫn đến các lỗi hình học. Theo nghiên cứu, có hai lý do chính cho các lỗi hình học trong công cụ máy CNC: các yếu tố bên trong và các yếu tố bên ngoài. Các yếu tố bên trong gây ra lỗi hình học trong máy công cụ đề cập đến các lỗi hình học do chính máy công cụ gây ra, chẳng hạn như mức độ của máy làm việc, độ ngang và độ thẳng của đường ray dẫn đường máy máy và độ chính xác hình học của công cụ máy công cụ và đồ đạc. Các yếu tố bên ngoài chủ yếu đề cập đến các lỗi hình học được tạo ra dưới ảnh hưởng của môi trường bên ngoài và biến dạng nhiệt trong quá trình gia công, chẳng hạn như các lỗi hình học gây ra bởi sự giãn nở nhiệt và biến dạng của các công cụ cắt hoặc các thành phần trong quá trình cắt, ảnh hưởng đến độ chính xác của công cụ và các bộ phận.
1.3 Lỗi chính xác gia công do định vị công cụ máy tính trong gia công CNC
Thông qua phân tích dữ liệu dài hạn và hoạt động thực tế của xử lý thành phần, có thể thấy rằng định vị công cụ máy móc có tác động đáng kể đến độ chính xác gia công của các công cụ máy CNC. Lỗi gia công của máy công cụ CNC chủ yếu là do độ chính xác định vị từ góc độ cấu trúc, trong đó hệ thống thức ăn của công cụ máy là liên kết chính ảnh hưởng đến độ chính xác định vị. Hệ thống thức ăn của máy công cụ CNC thường bao gồm hai phần: hệ thống truyền cơ học và hệ thống điều khiển điện. Độ chính xác định vị có liên quan đến hệ thống truyền cơ học trong thiết kế kết cấu. Trong một hệ thống vòng kín, các công cụ máy CNC thường có thể ngăn chặn độ lệch vị trí của các thành phần chính trong hệ thống thức ăn, chẳng hạn như ốc vít bóng, thông qua các thiết bị phát hiện định vị. Đối với các hệ thống vòng mở, do nhiều yếu tố ảnh hưởng và tình huống phức tạp, không thể thực hiện giám sát định vị, điều này có tác động đáng kể đến độ chính xác gia công của máy công cụ CNC.
2. Các biện pháp đối phó để cải thiện độ chính xác gia công của máy công cụ CNC
Trong quá trình gia công của máy công cụ CNC, độ chính xác của các thành phần được xử lý ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của sản phẩm. Một số thành phần cơ học và các thành phần thiết bị chính xác có yêu cầu rất cao về độ chính xác gia công. Cải thiện độ chính xác gia công của máy công cụ CNC là chìa khóa để giải quyết vấn đề. Thông qua nghiên cứu và phân tích sâu rộng, người ta đã phát hiện ra rằng có một số phương pháp để cải thiện độ chính xác gia công của các công cụ máy CNC, bao gồm:
2.1 Cải thiện độ chính xác gia công bằng cách kiểm soát lỗi ban đầu của máy công cụ CNC
Trong quá trình gia công của máy công cụ CNC, bản thân các lỗi là không thể tránh khỏi và có những lỗi không thể tránh khỏi giữa các bộ phận gia công và công cụ máy CNC. Lỗi vốn có này được gọi là lỗi ban đầu.
Do đó, để cải thiện độ chính xác gia công của máy công cụ CNC, việc kiểm soát lỗi ban đầu của máy công cụ CNC là một trong những biện pháp đối phó quan trọng. Một phân tích có hệ thống nên được thực hiện về khả năng tạo ra các lỗi ban đầu và các biện pháp cải tiến tương ứng nên được xây dựng dựa trên các nguyên nhân và loại lỗi. Trong quá trình gia công của các bộ phận cơ học, độ chính xác của vị trí và độ chính xác hình học của các công cụ máy CNC có tác động đáng kể đến độ chính xác gia công của các bộ phận. Cần phải giảm ảnh hưởng của vị trí và các lỗi hình học trên các bộ phận thông qua kiểm soát vị trí và kiểm soát độ chính xác hình học. Đồng thời, đối với các lỗi biến dạng được tạo ra trong quá trình gia công, các phương pháp như làm mát không khí và làm mát nước nên được sử dụng để kiểm soát biến dạng nhiệt trong quá trình gia công và giảm tác động của các lỗi biến dạng nhiệt đối với độ chính xác gia công. Đồng thời, đối với các lỗi vị trí, cần phải chọn các công cụ phù hợp với vật liệu của các bộ phận để tránh biến dạng công cụ. Đồng thời, một vật cố hợp lý nên được chọn dựa trên hình dạng của phôi đang được xử lý. Nếu cần thiết, đồ đạc nên được thiết kế đặc biệt cho hình dạng và kích thước của các bộ phận để tránh các lỗi vị trí.
2.2 Thiết kế hợp lý các thành phần cốt lõi của máy công cụ để tránh lỗi định vị
Độ chính xác định vị của các công cụ máy có tác động đáng kể đến độ chính xác của các thành phần, bao gồm tính thẳng và mức độ của các thành phần cốt lõi như hệ thống thức ăn, đường ray hướng dẫn và bàn làm việc ảnh hưởng đến độ chính xác định vị của máy công cụ. Khi thiết kế công cụ máy CNC, cần phải chọn các thành phần cốt lõi một cách hợp lý. Ví dụ, khi chọn vít bóng được sử dụng rộng rãi trong các công cụ máy móc, độ chính xác của vít bóng nên được xem xét đầy đủ và công nghệ vít bóng trưởng thành nên được chọn và cài đặt. Sự hỗ trợ của ốc vít bóng không thể bị bỏ qua. Sự hỗ trợ của các ốc vít bóng có liên quan chặt chẽ đến độ chính xác của hệ thống. Sự hỗ trợ của các ốc vít bóng chủ yếu được xác định bởi tải trọng trục và tốc độ quay, có tác động đáng kể đến độ chính xác gia công của máy tiện CNC. Phương pháp sửa chữa và hỗ trợ chính xác cao thường được sử dụng. Và khả năng chịu tải của vít bóng nên được kiểm tra nghiêm ngặt trong quá trình thiết kế.
Là một phần của bảo vệ bên ngoài của máy công cụ, các chuỗi kéo hiện không thể thiếu đối với các công cụ máy móc. Do cấu trúc liên kết chuỗi của nó, các rung động nhất định cũng được tạo ra khi làm theo chuyển động của người giữ công cụ. Những rung động này được truyền trực tiếp đến công cụ và cuối cùng có một tác động nhất định đến độ chính xác gia công.
Do đó, hiệu suất của chuỗi kéo xác định đáng kể độ chính xác của công cụ máy. Chuỗi kéo E6 Series từ Yige được thiết kế đặc biệt để giảm đáng kể độ rung và tiếng ồn, giảm thiểu tác động của chuyển động chuỗi kéo lên độ chính xác của công cụ máy móc.
Ngoài ra, chuỗi kéo Sê-ri Yige E6 áp dụng lò xo polymer với phương pháp kết nối pin nhỏ và không đục lỗ, không có hao mòn và phù hợp cho các ứng dụng tăng tốc cao và tốc độ cao. Với tốc độ V =1. 8m\/s, nhiễu chỉ là 37dB (a), cũng có thể được áp dụng cho các ngành công nghiệp như phòng sạch.
2.3 Cải thiện độ chính xác gia công của máy công cụ CNC thông qua công nghệ giám sát thời gian thực
Với việc cải tiến liên tục công nghệ CNC, việc giám sát thời gian thực của toàn bộ quá trình gia công của máy công cụ CNC được thực hiện và các liên kết lỗi trong quy trình gia công được điều chỉnh kịp thời. Dữ liệu lỗi của từng liên kết trong quy trình gia công được thu thập và đưa trở lại thiết bị kiểm soát và cơ chế bù lỗi tương ứng được áp dụng thông qua thu thập dữ liệu lỗi để bù lỗi kịp thời, có thể cải thiện hiệu quả độ chính xác gia công của các bộ phận.
