CNC 工具機精度和重複性：它們是什麼？

CNC工具機的精確度是指它們在負載下準確追蹤指定路徑並到達命令端點的能力，這個概念稱為動態精確度。相反，可重複性衡量機器在再現命令運動方面的一致性，即使在操作過程中的多個循環中也是如此。必須認識到，這些精度和重複性的定義可能會偏離機器製造商提供的靜態測量結果。通常在機器不活動時評估靜態精度和重複性，作為比較的基線。

 

動態精確度與重複性CNC工具機 本質上是可變的，受到施加在機器部件上的應力的影響。壓力的增加對保持精度提出了挑戰，影響了準確性和可重複性。由於涉及眾多變量，機器製造商無法切實提供保證的動態精度和可重複性規格。

 

儘管如此，機器製造商應該具備評估其機器是否符合特定應用的準確性和可重複性要求的能力。在購買新工具機之前，謹慎的做法是向製造商尋求其滿足您的操作需求的能力的保證。這種主動的方法可提高透明度並確保機器的功能與您的要求保持一致。

 

影響CNC工具機精度的因素

 

CNC工具機安裝後，某些影響精度的因素超出了使用者的控制範圍。其中包括：

 

1. 機器構造：機器的結構必須足夠堅固，能夠處理要求嚴格的加工操作，且支撐部件不會過度偏轉。

 

2. 回饋系統：線性標尺對於監控每個軸的移動部件的位置至關重要。與旋轉編碼器不同，它們較少依賴軸系統組件（例如導軌系統、滾珠螺桿和耦合器）的完整性。

 

但是，一些與準確性相關的責任由機器使用者承擔，包括：

 

1. 工具機校準：雖然機器製造商最初校準螺距誤差和間隙補償，但最終用戶有責任定期重複這些校準，以在機器的整個使用壽命期間保持精度。

 

2. 環境：確保穩定的工作環境對於最大限度地減少可能影響機器性能的環境溫度和濕度變化至關重要。

 

解決 CNC 工具機重複性的熱變化

 

確保最佳動態精度和維持機器完整性是維持組件生產一致性的基礎。然而，實現可靠的可重複性，尤其是在機器預熱階段，同樣重要。

 

移動部件（尤其是主軸和導軌系統）的熱變化對保持可重複性構成了顯著障礙。當這些部分變暖時，它們會膨脹，而當它們冷卻時，它們會收縮。這種固有的熱波動對在關鍵的、嚴格公差的表面上保持尺寸一致性提出了挑戰。

 

為了解決這個問題，機器製造商採用各種策略來減輕機器零件的熱變化。其中包括實施主軸和導軌系統的冷卻機制以及整合設計技術，以最大限度地減少熱變化對可重複性的影響。例如，在 CNC 車削中心中，將主軸箱垂直於床身定位可確保只有切削刀具刃口的高度受到熱變化的影響，從而最大限度地減少加工直徑的變化。

 

投資新產品時CNC工具機，詢問製造商處理熱變化的方法至關重要。此外，必須確保由於預熱期間熱膨脹而導致的加工表面偏差保持在可接受的公差範圍內。如果不這樣做，當機器在開始生產之前需要預熱一段時間時，可能會導致生產力下降。

 

此外，重要的是要認識到，重大的可重複性挑戰可能來自機器的特定應用而不是其設計。生產運作期間或作業週期之間的變化會嚴重影響可重複性，可能導致材料浪費並需要耗時的調整。

 

CNC 加工的變化範例

 

在生產運作期間，各種因素可能會導致變化，包括：

 

-刀具磨損：隨著時間的推移，切割刃可能會退化，導致加工表面發生變化。外表面可能會膨脹，而內表面可能會收縮。

 

-更換鈍工具：更換鈍切削刀具時，新切削刃的精確對準對於保持精度至關重要。

 

從一個作業運行到下一個作業，變化的範例包括：

 

-工件夾具設定：的位置和對齊方式工件夾持裝置、夾緊位置和力以及程式歸零會影響工件穩定性。

 

-切削刀具組裝、測量和偏移輸入：零件和組件的變化會影響剛性，從而導致潛在的加工問題。

 

-機器狀況：由於事故或疏於維護而導致的變化可能會導致尺寸問題，即使對於先前成功的作業也是如此。