Centre d'usinage vertical CNC
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Facteurs affectant la précision du traitement des machines CNC

Jul 29, 2024

Les machines CNC sont inévitablement affectées par divers facteurs au cours du processus de traitement, ce qui entraîne certains écarts dans la précision de leur traitement et apporte certains inconvénients à la production et à la vie. Comment améliorer la précision du traitement des machines CNC est une grande préoccupation pour les experts.

 

1. Problèmes de précision dans le traitement des machines CNC

1.1 L'influence de l'erreur de position dans le traitement des machines CNC sur la précision du traitement

L'erreur de position fait référence à l'ampleur du changement ou au degré d'écart entre la surface réelle, l'axe ou le plan de symétrie des pièces traitées par rapport à leur position idéale, telle que la verticalité, la position, la symétrie, etc. L'erreur de position dans le traitement des machines CNC fait généralement référence à erreur de zone morte. Les principales raisons de l'erreur de position sont le jeu et la déformation élastique provoqués par la transmission pendant le traitement des pièces de la machine-outil, ainsi que l'erreur de position causée par la force de frottement et d'autres facteurs de la tête de la machine-outil pendant le traitement. Dans le système en boucle ouverte, la précision de la position est grandement affectée, tandis que dans le système de suivi en boucle fermée, elle dépend principalement de la précision du dispositif de détection de déplacement et du facteur d'amplification de la vitesse du système, et l'influence est généralement petit.

1.2 Erreur de précision d'usinage causée par une erreur géométrique dans le traitement de la machine CNC

Dans le traitement des machines CNC, la précision géométrique de la machine-outil est affectée par des facteurs externes tels que les forces externes et la chaleur générée pendant le traitement, et les pièces traitées sur la machine-outil sont déformées géométriquement, entraînant des erreurs géométriques. Selon les recherches, les principales raisons des erreurs géométriques dans les machines CNC ne sont rien d'autre que les deux suivantes : les facteurs internes et les facteurs externes. Les facteurs internes des erreurs géométriques dans les machines-outils font référence aux erreurs géométriques causées par des facteurs de la machine-outil elle-même, tels que l'horizontalité de la table de travail de la machine-outil, l'horizontalité et la rectitude des rails de guidage de la machine-outil et la précision géométrique de la machine. outils et accessoires de l'outil. Les facteurs externes font principalement référence aux erreurs géométriques causées par des facteurs tels que l'environnement externe et la déformation thermique pendant le traitement. Par exemple, pendant le processus de coupe, l'outil ou les pièces se dilatent et se déforment sous l'effet de la chaleur, ce qui entraîne des erreurs géométriques qui affectent la précision d'usinage de la machine-outil et la précision d'usinage des pièces.

1.3 Erreur de précision d'usinage causée par le positionnement de la machine dans le traitement des machines CNC

Grâce à l'analyse des données à long terme et aux opérations pratiques de traitement des pièces, on peut constater que le positionnement des machines-outils a une grande influence sur la précision d'usinage des machines CNC. D'un point de vue structurel, l'erreur d'usinage des machines CNC est principalement causée par la précision du positionnement, parmi laquelle le système d'alimentation de la machine-outil est le principal maillon affectant la précision du positionnement. Le système d'alimentation des machines CNC se compose généralement de deux parties : un système de transmission mécanique et un système de commande électrique. La précision du positionnement est liée au système de transmission mécanique dans la conception structurelle. Dans un système en boucle fermée, les machines CNC peuvent généralement empêcher les principaux composants du système d'alimentation de générer des écarts de position, tels que les vis à billes, grâce à des dispositifs de détection de positionnement. Pour les systèmes en boucle ouverte, en raison du grand nombre de facteurs d'influence et de la complexité de la situation, la surveillance du positionnement ne peut pas être effectuée, ce qui affecte grandement la précision d'usinage des machines CNC.

 

2. Contre-mesures pour améliorer la précision d'usinage des machines CNC

Dans le processus d'usinage des machines CNC, la précision des pièces qu'elles traitent affecte directement la qualité du produit. Certaines pièces mécaniques et pièces d'équipements de précision ont des exigences très élevées en matière de précision d'usinage. L'amélioration de la précision d'usinage des machines CNC est la clé pour résoudre le problème. Grâce à des recherches et analyses approfondies, il est conclu qu'il existe approximativement les contre-mesures suivantes pour améliorer la précision d'usinage des machines CNC :

 

2.1 Améliorer la précision de l'usinage en contrôlant l'erreur d'origine des machines CNC

Lors du processus d'usinage des machines CNC, les erreurs elles-mêmes sont inévitables. Il existe une erreur inévitable entre les pièces traitées et les machines CNC. Cette erreur qui doit exister est appelée l'erreur d'origine.

Par conséquent, pour améliorer la précision d’usinage des machines CNC, le contrôle de l’erreur d’origine des machines CNC est l’une des contre-mesures importantes. Une analyse systématique doit être menée sur la possibilité de générer des erreurs originales et des mesures d'amélioration correspondantes doivent être formulées en fonction des causes et des types d'erreurs. Lors de l'usinage de pièces mécaniques, la précision de position et la précision géométrique des machines CNC ont une influence importante sur la précision d'usinage des pièces. Le contrôle de position et le contrôle de précision géométrique doivent être utilisés pour réduire l'influence de l'erreur de position et de l'erreur géométrique sur les pièces. Dans le même temps, pour l'erreur de déformation générée pendant le processus d'usinage, le refroidissement par air, le refroidissement par eau et d'autres méthodes doivent être utilisés pour contrôler la déformation thermique pendant le processus d'usinage afin de réduire l'influence de l'erreur de déformation thermique sur la précision de l'usinage. Parallèlement, en cas d'erreurs de position, il est nécessaire de sélectionner raisonnablement des outils adaptés au matériau des pièces pour éviter la déformation de l'outil. Dans le même temps, sélectionnez des luminaires raisonnables en fonction de la forme du flan des pièces traitées. Si nécessaire, les fixations doivent être spécialement conçues en fonction de la forme et de la taille des pièces pour éviter les erreurs de position.

2.2 Conception raisonnable des composants essentiels de la machine pour éviter les erreurs de positionnement

La précision du positionnement des machines-outils a une influence importante sur la précision des pièces. Les principaux composants qui affectent la précision du positionnement des machines-outils comprennent la rectitude et l'horizontalité du système d'alimentation, des rails de guidage et des tables de travail. Lors de la conception de machines CNC, il est nécessaire de sélectionner raisonnablement les composants de base. Par exemple, lors de la sélection de vis à billes actuellement largement utilisées dans les machines-outils, la précision des vis à billes doit être pleinement prise en compte et une technologie de vis à billes relativement mature doit être sélectionnée et installée. Le support des vis à billes ne doit pas non plus être ignoré. Le support des vis à billes est étroitement lié à la précision de transmission du système. Le support des vis à billes est principalement déterminé par les charges axiales et les vitesses de rotation, ce qui a une influence importante sur la précision de traitement des tours CNC. Des méthodes de fixation et de support de haute précision sont généralement sélectionnées. De plus, la capacité portante des vis à billes doit être strictement vérifiée pendant le processus de conception.

Dans le cadre de la protection externe des machines-outils, les chaînes porte-câbles sont désormais indispensables aux machines-outils. De par sa structure en maillons de chaîne, il générera également certaines vibrations lors du suivi du mouvement du porte-outil. Cette vibration sera directement transmise à l'outil, et aura à terme un certain impact sur la précision du traitement.

Par conséquent, les performances de la chaîne porte-câbles déterminent grandement la précision de la machine-outil. La chaîne porte-câbles de la série E6 d'igus a été spécialement conçue pour réduire considérablement les vibrations et le bruit, et minimiser l'impact du mouvement de la chaîne porte-câbles sur la précision de la machine-outil.

De plus, la chaîne porte-câbles série E6 d'igus utilise une méthode de connexion sans goupille de ressorts agrégats à petit pas, sans usure, adaptée aux applications à grande vitesse et à forte accélération. À une vitesse de V=1,8 m/s, le bruit n'est que de 37 Db(A) et peut également être utilisé dans des industries telles que les salles blanches.

2.3 Améliorer la précision d'usinage des machines CNC grâce à la technologie de surveillance en temps réel

Grâce à l'amélioration continue de la technologie CNC, le processus d'usinage des machines CNC peut être surveillé en temps réel, les liens d'erreur dans le processus d'usinage peuvent être ajustés dans le temps et les données d'erreur de chaque lien dans le processus d'usinage peuvent être collectées et alimentées. retour au terminal de commande. Le mécanisme de compensation d'erreur correspondant peut être adopté via les données d'erreur pour effectuer une compensation d'erreur en temps opportun, ce qui peut améliorer efficacement la précision d'usinage des pièces.

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