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Factores que afectan la precisión del procesamiento de la máquina CNC

Jul 29, 2024

Las máquinas CNC se ven inevitablemente afectadas por varios factores durante el proceso de procesamiento, lo que provoca ciertas desviaciones en la precisión del procesamiento y trae algunos inconvenientes a la producción y la vida útil. Cómo mejorar la precisión del procesamiento de las máquinas CNC es motivo de gran preocupación para los expertos.

 

1. Problemas de precisión en el procesamiento de máquinas CNC

1.1 La influencia del error de posición en el procesamiento de máquinas CNC en la precisión del procesamiento

El error de posición se refiere a la cantidad de cambio o grado de desviación entre la superficie, eje o plano de simetría real de las piezas procesadas en relación con su posición ideal, como verticalidad, posición, simetría, etc. El error de posición en el procesamiento de máquinas CNC generalmente se refiere a error de zona muerta. Las principales razones del error de posición son el espacio libre y la deformación elástica causados por la transmisión durante el procesamiento de piezas de la máquina herramienta, y el error de posición causado por la fuerza de fricción y otros factores del cabezal de la máquina herramienta durante el procesamiento. En el sistema de circuito abierto, la precisión de la posición se ve muy afectada, mientras que en el sistema de seguimiento de circuito cerrado, depende principalmente de la precisión del dispositivo de detección de desplazamiento y del factor de amplificación de velocidad del sistema, y la influencia es generalmente pequeño.

1.2 Error de precisión de mecanizado causado por un error geométrico en el procesamiento de la máquina CNC

En el procesamiento de máquinas CNC, la precisión geométrica de la máquina herramienta se ve afectada por factores externos, como fuerzas externas y calor generado durante el procesamiento, y las piezas procesadas en la máquina herramienta se deforman geométricamente, lo que genera errores geométricos. Según la investigación, las principales razones de los errores geométricos en las máquinas CNC no son más que las dos siguientes: factores internos y factores externos. Los factores internos de los errores geométricos en las máquinas herramienta se refieren a errores geométricos causados por factores de la propia máquina herramienta, como la horizontalidad de la mesa de trabajo de la máquina herramienta, la horizontalidad y rectitud de los rieles guía de la máquina herramienta y la precisión geométrica de la máquina. herramientas y accesorios de la herramienta. Los factores externos se refieren principalmente a errores geométricos causados por factores como el entorno externo y la deformación térmica durante el procesamiento. Por ejemplo, durante el proceso de corte, la herramienta o las piezas se expanden y deforman debido al calor, lo que produce errores geométricos que afectan la precisión del mecanizado de la máquina herramienta y la precisión del mecanizado de las piezas.

1.3 Error de precisión de mecanizado causado por el posicionamiento de la máquina en el procesamiento de máquinas CNC

A través del análisis de datos a largo plazo y las operaciones prácticas de procesamiento de piezas, se puede ver que el posicionamiento de la máquina herramienta tiene una gran influencia en la precisión del mecanizado de las máquinas CNC. Desde un punto de vista estructural, el error de mecanizado de las máquinas CNC se debe principalmente a la precisión del posicionamiento, entre los cuales el sistema de alimentación de la máquina herramienta es el vínculo principal que afecta la precisión del posicionamiento. El sistema de alimentación de las máquinas CNC suele constar de dos partes: un sistema de transmisión mecánica y un sistema de control eléctrico. La precisión del posicionamiento está relacionada con el sistema de transmisión mecánica en el diseño estructural. En un sistema de circuito cerrado, las máquinas CNC normalmente pueden evitar que los componentes principales del sistema de alimentación generen desviaciones de posición, como husillos de bolas, mediante dispositivos de detección de posicionamiento. Para los sistemas de bucle abierto, debido a la gran cantidad de factores que influyen y la complejidad de la situación, no se puede realizar el monitoreo de posicionamiento, por lo que la precisión del mecanizado de las máquinas CNC se ve muy afectada.

 

2. Contramedidas para mejorar la precisión del mecanizado de las máquinas CNC

En el proceso de mecanizado de las máquinas CNC, la precisión de las piezas que procesan afecta directamente a la calidad del producto. Algunas piezas mecánicas y piezas de equipos de precisión tienen requisitos muy altos de precisión de mecanizado. Mejorar la precisión del mecanizado de las máquinas CNC es la clave para resolver el problema. A través de una extensa investigación y análisis, se concluye que existen aproximadamente las siguientes contramedidas para mejorar la precisión del mecanizado de las máquinas CNC:

 

2.1 Mejora de la precisión del mecanizado controlando el error original de las máquinas CNC

Durante el proceso de mecanizado de las máquinas CNC, los errores son inevitables. Existe un error inevitable entre las piezas procesadas y las máquinas CNC. Este error que debe existir se llama error original.

Por lo tanto, para mejorar la precisión del mecanizado de las máquinas CNC, controlar el error original de las máquinas CNC es una de las contramedidas importantes. Se debe realizar un análisis sistemático sobre la posibilidad de generar errores originales y se deben formular las medidas de mejora correspondientes según las causas y tipos de errores. Durante el mecanizado de piezas mecánicas, la precisión de la posición y la precisión geométrica de las máquinas CNC tienen una influencia importante en la precisión del mecanizado de las piezas. Se debe utilizar el control de posición y el control de precisión geométrica para reducir la influencia del error de posición y el error geométrico en las piezas. Al mismo tiempo, para el error de deformación generado durante el proceso de mecanizado, se deben utilizar enfriamiento por aire, enfriamiento por agua y otros métodos para controlar la deformación térmica durante el proceso de mecanizado para reducir la influencia del error de deformación térmica en la precisión del mecanizado. Al mismo tiempo, para errores de posición, es necesario seleccionar razonablemente herramientas adecuadas al material de las piezas para evitar la deformación de la herramienta. Al mismo tiempo, seleccione accesorios razonables de acuerdo con la forma de la pieza en bruto de las piezas procesadas. Si es necesario, los accesorios deben diseñarse especialmente según la forma y tamaño de las piezas para evitar errores de posición.

2.2 Diseño razonable de los componentes centrales de la máquina para evitar errores de posicionamiento

La precisión del posicionamiento de las máquinas herramienta tiene una influencia importante en la precisión de las piezas. Los componentes principales que afectan la precisión del posicionamiento de las máquinas herramienta incluyen la rectitud y horizontalidad del sistema de alimentación, los rieles guía y las mesas de trabajo. Al diseñar máquinas CNC, es necesario seleccionar razonablemente los componentes centrales. Por ejemplo, al seleccionar husillos de bolas que actualmente se utilizan ampliamente en máquinas herramienta, se debe considerar plenamente la precisión de los husillos de bolas y se debe seleccionar e instalar una tecnología de husillos de bolas relativamente madura. Tampoco se debe ignorar el apoyo de husillos de bolas. El soporte de los husillos de bolas está estrechamente relacionado con la precisión de transmisión del sistema. El soporte de los husillos de bolas está determinado principalmente por las cargas axiales y las velocidades de rotación, lo que tiene una influencia importante en la precisión del procesamiento de los tornos CNC. Generalmente se seleccionan métodos de fijación y soporte de alta precisión. Además, la capacidad de carga de los husillos de bolas debe comprobarse estrictamente durante el proceso de diseño.

Como parte de la protección exterior de las máquinas herramienta, las cadenas portacables son hoy en día indispensables para las máquinas herramienta. Debido a su estructura de eslabones de cadena, también generará ciertas vibraciones al seguir el movimiento del portaherramientas. Esta vibración se transmitirá directamente a la herramienta y eventualmente tendrá un cierto impacto en la precisión del procesamiento.

Por lo tanto, el rendimiento de la cadena de arrastre determina en gran medida la precisión de la máquina herramienta. La cadena de arrastre de la serie E6 de igus ha sido especialmente diseñada para reducir en gran medida la vibración y el ruido, y minimizar el impacto del movimiento de la cadena de arrastre en la precisión de la máquina herramienta.

Además, la cadena de arrastre de la serie E6 de igus utiliza un método de conexión sin pasadores de paso pequeño de resortes agregados, sin desgaste, adecuado para aplicaciones de alta velocidad y alta aceleración. A una velocidad de V=1,8 m/s, el ruido es de sólo 37 dB(A) y también se puede utilizar en industrias como salas blancas.

2.3 Mejora de la precisión del mecanizado de máquinas CNC mediante tecnología de monitoreo en tiempo real

Con la mejora continua de la tecnología CNC, el proceso de mecanizado de las máquinas CNC se puede monitorear en tiempo real, los enlaces de error en el proceso de mecanizado se pueden ajustar a tiempo y los datos de error de cada enlace en el proceso de mecanizado se pueden recopilar y alimentar. volver al terminal de control. El mecanismo de compensación de errores correspondiente se puede adoptar a través de los datos de error para realizar una compensación de errores oportuna, lo que puede mejorar efectivamente la precisión del mecanizado de las piezas.

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