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简体中文 CNC旋盤加工は、デジタル情報制御部品と工具変位を備えた一種の高精度、高効率の工作機械です。部品の多様性、小ロット、複雑な形状、高精度、高効率、自動処理など、航空宇宙製品の問題を解決する効果的な方法です。
CNC旋盤加工は、精密ハードウェア部品のハイテク加工方法です。 316、304ステンレス鋼、炭素鋼、合金鋼、合金アルミニウム、亜鉛合金、チタン合金、銅、鉄、プラスチック、アクリル、POM、UHWMなどのさまざまな種類の材料を処理できます。正方形、円形の組み合わせ
複雑な構造部品。
1. CNC工作機械の構成
（1）メインフレーム。彼は、機械部品、コラム、スピンドル、送り機構、その他の機械部品を含むCNC工作機械の主題です。彼はさまざまな切削作業を完了するために使用される機械部品です。
（2）数値制御デバイスは、ハードウェア（プリント基板、CRTモニター、キーボックス、紙テープリーダーなど）と、デジタル化された部品プログラムを入力し、入力情報を完成させるための対応するソフトウェアを含むCNC工作機械の中核です。ストレージ、データ変換、補間演算、およびさまざまな制御機能。
（3）スピンドルドライブユニット、フィードユニット、スピンドルモーター、フィードモーターを含む、CNCマシンアクチュエータの駆動コンポーネントであるドライブデバイス。彼は数値制御装置の制御下で電気または電気油圧サーボシステムによってスピンドルと送り駆動を実現します。複数のフィードをリンクすると、位置決め、直線、平面曲線、空間曲線を加工できます。
（4）補助装置、CNC工作機械の操作（冷却、切りくず除去、潤滑、照明、監視など）を確実にするために必要なインデックス制御工作機械のコンポーネント。これには、油圧および空気圧デバイス、チップ排出デバイス、交換テーブル、数値制御タレット、数値制御インデックスヘッド、およびツールと監視デバイスが含まれます。
（5）プログラミングおよびその他の補助装置は、機械の外部で部品のプログラミング、保管などに使用できます。
2. CNC旋盤の構成と動作原理
CNC旋盤は典型的な電気機械統合製品です。これは、最新の機械製造技術、自動制御技術、検出技術、およびコンピュータ情報技術を統合した、高効率、高精度、高柔軟性、高自動化の最新の機械加工機器です。他のメカトロニクス製品と同様に、機械本体、電源、電子制御ユニット、検出センシング部、実行機（サーボシステム）で構成されています。通常の旋盤での部品の処理では、オペレーターは部品図面の要件に従ってツールとワークピース間の相対運動経路を連続的に変更し、ツールはワークピースを切断して目的の部品を作成します。この場合、CNC旋盤で部品が処理されます。この場合、機械加工された部品の処理シーケンス、プロセスパラメーター、および旋盤動作要件はCNC言語で記述され、CNCデバイスに入力され、CNCデバイスは一連の処理を実行します。サーボシステムに。旋盤の可動部品を駆動して部品の加工を自動的に完了するようにサーボシステムに指示します。
CNC旋盤加工の精度に影響を与える3つの要因
CNC旋盤の加工精度は、CNCシステムの制御精度と旋盤の機械的精度で構成されています。 CNCシステムの精度とサーボ制御方式が最適に調整されているかどうかは、CNC旋盤の加工精度に直接影響し、工作機械の機体精度もCNC旋盤の加工精度を制限します。一般に、CNC旋盤加工の不正確さは、一般的に次の理由により発生します。（1）旋盤の熱変形エラー。
（2）旋盤形状エラー。
（3）旋削工具の形状パラメータに起因するエラー。
（4）工具摩耗エラー。
（5）サーボフィード系エラー等
その中で、旋削工具の幾何学的パラメータとサーボ送りシステムのエラーによって引き起こされるエラーは、実際の生産で最も一般的です。最近のほとんどの CNC 旋盤は、サーボ モーターを使用してボール スクリューを駆動し、その位置制御を実現しています。ボールねじの伝達誤差は、工作機械の精度に影響を与える可能性があり、CNC 工作機械の位置決め精度の重要な要素の 1 つになります。現在、中国の CNC 工作機械の NC プロセスは、ほとんどがセミクローズド ループ制御のサーボ フィード システムによって制御されています。 CNC旋盤で作業する場合、サーボモーターのネジの逆方向の動きによりエアギャップが空になり、ベアリングとベアリングシートの間にバックラッシュエラーが発生します。同時に、外力により機械のトランスミッションと可動部品が弾性変形します。 CNC旋盤の誤差は、正転誤差とバックラッシの和であり、加工中の部品のバラツキが弾性ギャップの変化につながり、数値制御機器に影響を与えます。正確さ。
機械部品の機械加工部品は、数値制御旋盤の旋削工具が部品の表面上で特定の軌道に従って移動することによって生成されます。 CNC旋盤の旋削工具の刃先の回転半径と工具偏角により、円筒部品の機械加工の軸方向寸法は変化し、軸方向寸法の変化は工具の半径に比例します先端弧。鋭い弧の半径が大きくなると、軸の寸法の変化量が大きくなります。軸方向寸法の変化は旋盤工具のマスターナイフの角度に反比例し、軸方向寸法の変化はマスターナイフ角度が増加するにつれて減少します。
したがって、機械加工部品をプログラミングするプロセスでは、軸方向寸法の変更に応じて軸方向変位長を変更する必要があります。 CNC旋盤加工では、工具先端円弧の半径、リード角度kr、工具先端間の距離、工具中心の高さなどのパラメータが、加工部品の精度と表面粗さに影響します一部の。関連するパラメータの非合理性も旋盤工具の耐用年数に影響します。
CNC旋盤加工の精度を向上させる4つの方法と対策
CNC工作機械の加工精度を向上させる方法、つまり工作機械の加工誤差を減らす方法は、人々の研究の焦点とホットな問題になっています。実際の製品の生産に遭遇したCNC旋盤の加工精度は高くありません。エラー補正方法、エラー防止方法、およびその他の方法と対策を講じて、その加工精度を向上させることができます。
4.1エラー補償方法
誤差補正方法は、CNCシステムの補正機能を使用して旋盤軸上の既存の誤差を補正し、旋盤の精度を向上させる方法です。これは、CNC旋盤の精度を経済的および経済的に向上させる手段です。エラー補正技術により、高精度部品を低精度のCNC旋盤で加工できます。エラー補正の実装は、ハードウェアだけでなくソフトウェアでも実行できます。
(1) セミクローズドループサーボシステムを使用した CNC 旋盤では、旋盤の位置決め精度と繰り返し精度は逆偏差の影響を受け、ひいては加工部品の加工精度に影響を与えます。この場合の誤差については、補正方式を使用できます。逆バイアスは補償を与え、機械加工部品の精度を低下させます。現在、中国の機械加工業界の多くの CNC 旋盤は、0.02 mm 以上の位置決め精度を持っています。このような旋盤には、通常、補正機能はありません。プログラムによる方法を使用して、特定の状況でユニットの位置決めを達成し、バックラッシュを解消することができます。
（2）プログラミング方式により、機械部品を変更せずにCNC旋盤の補間処理を実現でき、低速一方向位置決めが補間開始点に到達します。内挿プロセスで内挿フィードが反転されると、部品の許容要件を満たすようにバックラッシュ値を正式に内挿できます。他のタイプの数値制御旋盤は、専用の記憶ユニットとして各軸のバックラッシュ値を格納するために、設定された数値制御デバイスのメモリにいくつかのアドレスを提供できます。旋盤の特定の軸が移動方向を変更するように指示されると、数値制御旋盤の数値制御デバイスは、時々シャフトのバックラッシュ値を読み取り、座標変位の指令値を正確に補正します。必要に応じて旋盤を配置します。指定された位置で、部品の加工精度に対する逆バイアスの影響を排除または低減します。
4.2エラー防止方法
エラー防止方法は、事前防止に属します。つまり、製造および設計アプローチを通じて、考えられるエラーの原因を排除しようとすることを意味します。例えば、旋盤部品の加工精度や組立精度の向上、旋盤システムの剛性アップ（旋盤の構造や材質の改良）、加工環境の厳格な管理（加工環境や部品の温度上昇など）などです。ワークショップ）、改善されました。伝統の加工精度。エラー防止方法は「ハード技術」を採用していますが、この方法はコストと幾何学的に旋盤の性能が伸びてしまうというデメリットがあります。同時に、エラー防止の方法を使用して旋盤の加工精度を向上させるだけで、精度が一定の要件に達した後、それを再度上げるのは非常に困難になります。
4.3その他の方法
旋削工具の幾何学的パラメータによって引き起こされる加工精度エラーは、次の方法で解決できます。プログラミングプロセス中、工具先端の軌道は、部品の加工輪郭と理想的な輪郭、つまり実際に必要な円弧と一致します。人間の計算によってプログラムされる前の成形工具の先端。軌道は仮想工具ノーズの軌道に変換され、理論的には誤差ゼロが達成されます。同時に、プログラミングプロセスのツール位置として、ツールチップ円弧の中心を使用することも重要です。このプロセスでは、ツールノーズアークの中心軌道を描画するプロセスとその特徴点の計算が複雑であるため、わずかなミスが大きな原因になります。このエラーの発生を回避および低減するために、エラーを実行できます。 CAD中距離線の描画機能と点の座標クエリ機能を使用します。ただし、この方法を使用する場合は、ツールで使用されるツール先端円弧の半径の値がプログラム内の値と一致しているかどうかを確認する必要があり、ツールの値を考慮する際には注意が必要です。
