Producent Wanhao szczegółowo wyjaśnia dokładność obróbki CNC

CNC to wysoce wydajna i precyzyjna technologia obróbki szeroko stosowana w współczesnej produkcji. Dokładność obróbki jest jednym z ważnych wskaźników oceny jakości obróbki CNC, bezpośrednio wpływając na wydajność i żywotność końcowego produktu. W artykule zostanie przeprowadzona szczegółowa dyskusja na temat dwóch aspektów: definicji dokładności obróbki CNC oraz czynników wpływających na nią.

1. Co to jest dokładność obróbki CNC

Dokładność obróbki CNC odnosi się do stopnia zgodności rzeczywistych wymiarów, kształtu, położenia itp. obrabianych części z wymaganiami projektowymi. Obejmuje głównie dokładność wymiarową, dokładność kształtu oraz dokładność położenia

Dokładność wymiarowa odnosi się do odchylenia między rzeczywistym rozmiarem obrabianej części a zaprojektowanym rozmiarem. Do jej określenia często używa się tzw. pola tolerancji. Im mniejsze pole tolerancji, tym wyższa dokładność wymiarowa.

2. Dokładność kształtu odnosi się do odchylenia między rzeczywistym kształtem obrabianej części a zaprojektowanym kształtem, w tym okrągłością, płaskością, prostoliniowością itp. Im mniejszy błąd kształtu, tym wyższa dokładność kształtu.

3. Dokładność położenia odnosi się do odchylenia między rzeczywistym położeniem obrabianej części a zaprojektowanym położeniem, w tym współosiowośćą, symetrię, równoległość itp. Im mniejszy błąd położenia, tym wyższa dokładność położenia.

Jakie są kluczowe czynniki wpływające na dokładność obróbki CNC?

W rzeczywistym procesie obróbki CNC dokładność obróbki jest często wpływana przez złożony wpływ wielu czynników, które są ze sobą powiązane i bezpośrednio decydują o końcowej jakości przedmiotu obrabianego. W oparciu o praktykę produkcyjną, główne czynniki wpływające można podzielić na następujące kategorie:

Dokładność i wydajność samego tokarki

Obrabiarki są podstawowym wyposażeniem do obróbki CNC, a ich jakość bezpośrednio stanowi fundament dokładności. Z jednej strony kluczowa jest precyzja wytwarzania obrabiarek (takie jak dokładność prowadzenia prowadnic i dokładność obrotów wrzecion), która jest warunkiem uwarunkowanym od urodzenia. Z drugiej strony niezwykle ważna jest również sztywność konstrukcji korpusu maszyny – obrabiarki o wysokiej sztywności skutecznie wytrzymują siły udarowe i drgania powstające podczas procesu cięcia, zapobiegając odchyleniom wynikającym z odkształcenia korpusu maszyny. Szczególnie w przypadku obrabiarek długotrwale eksploatowanych problemy takie jak zużycie prowadnic czy luz wrzecion stopniowo wpływają na stabilność dokładności.

2. Precyzja i kontrola zużycia narzędzi skrawających

Jako element wykonawczy bezpośrednio stykający się z przedmiotem obrabianym, stan dokładności narzędzia skrawającego ma znaczący wpływ na wynik procesu obróbki. Dokładność geometryczna ostrza, ostrość ostrza oraz jednolitość materiału narzędzia nowego narzędzia skrawającego bezpośrednio odzwierciedlają się w wymiarach i jakości powierzchni przedmiotu obrabianego. W trakcie obróbki zużycie narzędzi skrawających jest nieuniknione. Tępienie się i łuskanie się ostrza po ciągłym skrawaniu prowadzi do wzrostu siły skrawania, odchylenia się toru skrawania oraz powstawania błędów wymiarowych. Dlatego regularna kontrola zużycia narzędzi skrawających i ich terminowa wymiana są istotnym elementem zapewniania dokładności.

3. Skuteczność pozycjonowania i zamocowania w uchwycie

Funkcją oprzyrządowania jest stabilne zamocowanie przedmiotu obrabianego. Jego dokładność pozycjonowania i niezawodność docisku bezpośrednio wpływają na bazę obróbkową przedmiotu. Jeśli wystąpią błędy na powierzchni pozycjonującej oprzyrządowania lub kołki pozycjonujące będą zużyte, może to spowodować przesunięcie bazy montażowej przedmiotu. Zbyt duża siła docisku może łatwo spowodować odkształcenie przedmiotu, podczas gdy zbyt mała siła docisku może prowadzić do poluzowania się przedmiotu podczas procesu skrawania. Wszystkie te problemy bezpośrednio przekładają się na błędy dokładności obróbki.

4. Uzasadnione doboru parametrów obróbki

Ustalenie podstawowych parametrów obróbki, takich jak prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania, jest ściśle powiązane z kontrolą dokładności. Na przykład zbyt wysoka prędkość skrawania może łatwo spowodować intensywne zużycie narzędzia oraz odkształcenie termiczne przedmiotu obrabianego, podczas gdy zbyt niska prędkość może prowadzić do wzrostu siły skrawania i wywoływać drgania. Choć nadmierny posuw może zwiększyć wydajność, obniża on dokładność powierzchni. Z kolei zbyt mały posuw może prowadzić do zjawiska "zagryzania się narzędzia". Tylko dokładne dopasowanie parametrów na podstawie materiału przedmiotu obrabianego, rodzaju narzędzia oraz wymagań technologii obróbki pozwala kontrolować błędy przy jednoczesnym zapewnieniu wydajności.

5. Stabilność środowiska obróbkowego

Fluktuacje temperatury i wilgotności w środowisku przetwarzania są często pomijanymi czynnikami wpływającymi na precyzję. Materiały posadowienia maszyn, prowadnic i przedmiotów obrabianych są różne, a współczynniki rozszerzalności cieplnej również się różnią. Zmiany temperatury otoczenia mogą powodować nierównomierne odkształcenia poszczególnych elementów, niszcząc w ten sposób pierwotne dopasowanie precyzyjne. Na przykład wzrost temperatury w hali produkcyjnej latem może powodować wydłużenie się prowadnic maszyn, podczas gdy zimą mogą się one skracać. Dlatego utrzymywanie stałej temperatury i wilgotności w hali produkcyjnej oraz odpowiednie kompensowanie temperatury maszyny i przedmiotu obrabianego pozwala w jak największym stopniu zminimalizować błędy dokładności spowodowane odkształceniami termicznymi.