Obróbka tokarska CNC jest rodzajem precyzyjnego i wysokowydajnego obrabiarki z cyfrowymi elementami kontroli informacji i przemieszczaniem narzędzi. Jest to skuteczny sposób rozwiązywania problemów związanych z produktami lotniczymi, takimi jak różnorodność części, mała partia, złożony kształt, wysoka precyzja i wysoka wydajność oraz automatyczne przetwarzanie.

Tokarka CNC to zaawansowana technologicznie metoda obróbki precyzyjnych części sprzętowych. Może przetwarzać różne rodzaje materiałów, takie jak stal nierdzewna 316, 304, stal węglowa, stal stopowa, stop aluminium, stop cynku, stop tytanu, miedź, żelazo, plastik, akryl, POM, UHWM i inne surowce, mogą być przetwarzane na kwadratowa, okrągła kombinacja

Złożone części konstrukcyjne.

(1) Mainframe, jest przedmiotem obrabiarek CNC, w tym części maszyn, kolumn, wrzecion, mechanizmów podających i innych elementów mechanicznych. Jest częścią mechaniczną używaną do wykonywania różnych operacji cięcia.

(2) Numeryczne urządzenie sterujące jest rdzeniem obrabiarek CNC, w tym sprzętu (płytka drukowana, monitor CRT, skrzynka na klucze, czytnik taśmy papierowej itp.) Oraz odpowiedniego oprogramowania do wprowadzania cyfrowych programów części i uzupełniania informacji wejściowych. Przechowywanie, konwersja danych, operacje interpolacji i różne funkcje sterowania.

(3) Urządzenie napędowe, które jest elementem napędowym siłownika maszyny CNC, w tym zespół napędowy wrzeciona, zespół podający, silnik wrzeciona i silnik podający. Realizuje napęd wrzeciona i posuwu za pomocą elektrycznego lub elektrohydraulicznego układu serwo pod kontrolą numerycznego urządzenia sterującego. Gdy kilka kanałów jest połączonych, można przetwarzać pozycjonowanie, linię prostą, krzywą płaską i krzywą przestrzenną.

(4) Urządzenia pomocnicze, niezbędne komponenty obrabiarki sterującej indeksem do zapewnienia działania obrabiarek CNC, takie jak chłodzenie, usuwanie wiórów, smarowanie, oświetlenie i monitorowanie. Obejmuje urządzenia hydrauliczne i pneumatyczne, urządzenia do usuwania wiórów, stoły wymienne, numeryczne wieżyczki kontrolne i sterowane numerycznie głowice indeksujące, a także narzędzia i urządzenia monitorujące.

(5) programowanie i inne urządzenia pomocnicze, mogą być używane poza maszyną do programowania części, przechowywania i tak dalej.

Tokarka CNC jest typowym produktem do integracji elektromechanicznej. Jest to nowoczesny, wysoce wydajny, precyzyjny, elastyczny i wysoce zautomatyzowany sprzęt do obróbki mechanicznej, łączący nowoczesną technologię produkcji maszyn, technologię automatycznego sterowania, technologię wykrywania i informatyczną. Podobnie jak inne produkty mechatroniczne, składa się również z korpusu mechanicznego, źródła zasilania, elektronicznej jednostki sterującej, części wykrywającej wykrywanie i maszyny wykonawczej (system serwo). Podczas obróbki części na zwykłych tokarkach operator stale zmienia względną ścieżkę ruchu między narzędziem a przedmiotem obrabianym zgodnie z wymaganiami rysunku części, a narzędzie tnie przedmiot obrabiany w celu wytworzenia pożądanych części; podczas gdy części są przetwarzane na tokarce CNC W tym przypadku sekwencja przetwarzania, parametry procesu i wymagania dotyczące ruchu tokarki obrabianej części są zapisywane w języku CNC, a następnie wprowadzane do urządzenia CNC, a urządzenie CNC wykonuje serię przetwarzania do systemu serwo. Nakazuje systemowi serwonapędu napędzanie ruchomych części tokarki w celu automatycznego zakończenia obróbki części.

Precyzja obróbki tokarek CNC polega na dokładności kontroli systemu CNC i mechanicznej precyzji tokarki. Precyzja systemu CNC i to, czy metoda serwosterowania jest ustawiona optymalnie, bezpośrednio wpływa na dokładność obróbki tokarki CNC, a dokładność korpusu maszyny obrabiarki również ogranicza dokładność obróbki tokarki CNC. Zasadniczo niedokładność obróbki tokarskiej CNC jest na ogół spowodowana następującymi przyczynami: (1) błąd deformacji termicznej tokarki;

(2) Błąd geometrii tokarki;

(3) Błędy spowodowane przez obracanie parametrów geometrii narzędzia;

(4) Błąd zużycia narzędzia;

(5) Błąd systemu serwomechanizmu itp.

Wśród nich najczęstsze w rzeczywistej produkcji są błędy spowodowane parametrami geometrycznymi narzędzia tokarskiego i błędem układu posuwu serwa. Większość nowoczesnych tokarek CNC wykorzystuje serwomotory do napędzania śruby kulowej w celu uzyskania kontroli jej położenia. Błąd przekładni śruby kulowej może wpływać na dokładność obrabiarki i stać się jednym z ważnych czynników dokładności pozycjonowania obrabiarki CNC. Obecnie proces NC obrabiarek CNC w Chinach jest w większości kontrolowany za pomocą serwomechanizmu sterującego w pętli półzamkniętej. Podczas pracy na tokarce CNC odwrotny ruch śruby serwosilnika spowoduje opróżnienie szczeliny powietrznej, powodując błąd luzu pomiędzy łożyskiem a gniazdem łożyska. Jednocześnie siła zewnętrzna spowoduje sprężyste odkształcenie przekładni i ruchomych części maszyny. Błąd tokarki CNC jest sumą błędu biegu do przodu i luzu, a nierówności elementów podczas pracy prowadzą do zmiany szczeliny sprężystej, co wpływa na sprzęt sterowania numerycznego. Dokładność.

Obrobione części części mechanicznych są generowane przez ruch narzędzia tokarskiego sterowanej numerycznie tokarki na powierzchni części zgodnie z pewną trajektorią. Ze względu na promień toczenia ostrza narzędzia i kąt deklinacji narzędzia tokarki tokarki CNC zmienia się wymiar osiowy obróbki elementu cylindrycznego, a zmiana wymiaru osiowego jest proporcjonalna do promienia narzędzia łuk wierzchołkowy. Wielkość zmiany wymiaru osiowego rośnie wraz ze wzrostem promienia ostrego łuku. Zmiana wymiaru osiowego jest odwrotnie proporcjonalna do kąta głównego noża tokarki, a zmiana wymiaru osiowego maleje wraz ze wzrostem kąta głównego noża.

Dlatego w procesie programowania obrabianych części długość przesunięcia osiowego należy zmienić zgodnie ze zmianą wymiaru osiowego. W obróbce tokarskiej CNC parametry takie jak promień łuku końcówki narzędzia, kąt natarcia kr, odległość między końcówką narzędzia i wysokość środka narzędzia wpłyną na dokładność obrabianej części i chropowatość powierzchni z tej części. Nieracjonalność odpowiednich parametrów wpłynie również na żywotność narzędzi tokarskich.

Jak poprawić dokładność obróbki obrabiarek CNC, czyli zmniejszyć błąd obróbki obrabiarek, stało się głównym i gorącym tematem badań ludzi. W przypadku tokarek CNC spotykanych w produkcji faktyczna produkcja produktu, dokładność przetwarzania produktu nie jest wysoka, można zastosować metodę kompensacji błędów, metodę zapobiegania błędom oraz inne metody i środki w celu poprawy dokładności przetwarzania.

Metoda kompensacji błędów to metoda wykorzystująca funkcję kompensacji systemu CNC do kompensacji istniejącego błędu na osi tokarki, zwiększając w ten sposób dokładność tokarki. Jest to sposób na poprawę dokładności tokarek CNC zarówno ekonomicznie, jak i ekonomicznie. Dzięki technologii kompensacji błędów części o wysokiej precyzji mogą być obrabiane na tokarkach CNC z niską precyzją. Implementację kompensacji błędów można wykonać zarówno sprzętowo, jak i programowo.

(1) W przypadku tokarek CNC wykorzystujących układ serwo z półzamkniętą pętlą, na dokładność pozycjonowania i powtarzalność tokarki wpływa odchylenie wsteczne, co z kolei wpływa na dokładność obróbki obrabianej części. W przypadku błędu w tym przypadku można zastosować metodę kompensacji. Odwrotne odchylenie zapewnia kompensację, zmniejszając precyzję obrabianej części. Obecnie wiele tokarek CNC w chińskim przemyśle obróbki mechanicznej ma dokładność pozycjonowania większą niż 0,02 m-m. W przypadku takich tokarek z reguły nie ma funkcji kompensacji. Metody programowe można zastosować w celu uzyskania pozycjonowania jednostki w określonych sytuacjach i wyraźnego luzu.

(2) Metoda programowania może realizować przetwarzanie interpolacji tokarki CNC z niezmienioną częścią mechaniczną i wolnoobrotowym pozycjonowaniem jednokierunkowym osiągającym punkt początkowy interpolacji. Gdy posuw interpolacji zostanie odwrócony w procesie interpolacji, wartość luzu można formalnie interpolować w celu spełnienia wymagań tolerancji części. Inne typy numerycznych tokarek sterujących mogą być zaopatrzone w kilka adresów w ustawionej pamięci numerycznego urządzenia sterującego, aby przechowywać wartość luzu na każdej osi jako dedykowaną jednostkę pamięci. Gdy pewna oś tokarki otrzyma polecenie zmiany kierunku ruchu, numeryczne urządzenie sterujące numerycznej tokarki kontrolnej od czasu do czasu odczyta wartość luzu wału oraz kompensuje i koryguje wartość polecenia przesunięcia współrzędnych i dokładnie ustawia tokarkę zgodnie z wymaganiami. W określonej pozycji wyeliminuj lub zmniejsz wpływ odwrotnego odchylenia na dokładność obróbki części.

Metoda zapobiegania błędom należy do zapobiegania ex ante, co oznacza próbę wyeliminowania możliwych źródeł błędów poprzez podejście produkcyjne i projektowe. Na przykład poprzez zwiększenie precyzji obróbki i montażu części tokarki, zwiększenie sztywności układu tokarki (poprawa konstrukcji i materiałów tokarki) oraz poprzez ścisłą kontrolę środowiska obróbki (takiego jak środowisko obróbki i wzrost temperatury tokarki) warsztat), jest ulepszona. Tradycyjna metoda dokładności obróbki. Metoda zapobiegania błędom wykorzystuje „twardą technologię”, ale metoda ta ma tę wadę, że wydajność tokarki rośnie geometrycznie w stosunku do kosztów. Jednocześnie, po prostu stosując metodę zapobiegania błędom, aby poprawić dokładność obróbki tokarki, a gdy dokładność osiągnie określone wymagania, bardzo trudno będzie ją ponownie podnieść.

Błąd dokładności obróbki spowodowany parametrami geometrycznymi narzędzia tokarskiego można rozwiązać w następujący sposób: Podczas procesu programowania trajektoria ostrza narzędzia jest zgodna z konturem obróbki części i idealnym konturem, tzn. Rzeczywistym wymaganym łukiem w kształcie końcówki narzędzia przed zaprogramowaniem na podstawie obliczeń ludzkich. Trajektoria jest przekształcana w trajektorię wyimaginowanego ostrza narzędzia, a teoretycznie osiągany jest błąd zerowy. Jednocześnie ważne jest również zastosowanie środka łuku końcówki narzędzia jako pozycji narzędzia w procesie programowania. Ponieważ proces rysowania środkowej trajektorii łuku ostrza narzędzia i obliczenie jego punktu charakterystycznego są skomplikowane w tym procesie, niewielki błąd spowoduje wielki Błąd, aby uniknąć i zmniejszyć występowanie tego błędu, można zrobić za pomocą funkcji rysowania linii średniej odległości CAD i funkcji zapytania o współrzędne punktu. Jednak przy stosowaniu tej metody należy sprawdzić, czy wartość promienia łuku końcówki narzędzia zastosowanego w narzędziu jest zgodna z wartością w programie i należy zachować ostrożność przy rozważaniu wartości narzędzia.